Разум побеждает: Рассказывают ученые - [96]

Шрифт
Интервал

Значение белков в клетках мозга многообразно и определяется уникальными свойствами каждой из 20 аминокислот, входящих в состав белковой молекулы. Широкие функциональные возможности белковых молекул зависят от способности к изменению их конфигурации в ответ на воздействие. Эти изменения обратимы, то есть после того, как воздействия закончатся, молекула белка возвращается в первоначальное состояние. Белки и вся синтезирующая их система играют первостепенную роль в процессах возбуждения, торможения, запоминания и других сторонах многообразной функции нервной системы. Между функциональной сложностью отделов нервной системы и содержанием в них белков имеется определенная зависимость: выше содержание белков в больших полушариях головного мозга, меньше в его подкорковых областях и еще меньше — в спинном мозге. При лишении фаз быстрого сна больше страдали нейроны мозга. Для глиальных клеток оказался более необходимым медленный сон.

Получены и другие интересные результаты изучения биохимии медленного сна. Так, только при медленном сне у людей происходит значительное поступление из гипоталамуса в кровь гормона роста. Эта закономерность не изменяется ни при каких нарушениях смены циклов сна в течение суток. Выход гормона роста в общий кровоток организма говорит об усилении биосинтеза белков в периферических тканях организма. Таким образом, фаза медленного сна нужна для восстановления органов тела, а быстрый сон — для восстановления работоспособности мозга.

Чем выше организовано животное, чем лучше развита его нервная система, тем больше оно нуждается в быстром сне. Рыбы вообще не спят. У них — две формы отдыха: обездвижен-ность с потерей или сохранением мышечного тонуса. У амфибий также нет сна. Его заменяет обездвиженность с сохранением тонуса мышц. У рептилий (пресмыкающихся) можно наблюдать нечто похожее на медленный сон, у крокодилов — наиболее высокоразвитых среди них намечается что-то вроде небольших периодов фаз быстрого сна. У птиц уже хорошо выражен и медленный и быстрый сон (последний, правда, занимает лишь один процент сна) и наблюдается еще одно состояние во сне, которое есть у более примитивных животных — каталепсия (оцепенение). Если у крыс в быстром сне идет накопление белков и рибонуклеиновых кислот в нейронах и глии супра-оптического ядра, то у кур при каталепсии этого нет, содержание белка в клетках мозга у них даже падает. Обездвиженность животных — это отдых пассивный в биохимическом отношении. А быстрый сон — это активный процесс обмена веществ в клетках мозга.

В свое время известный советский биохимик А. В. Палладии указывал, что состояние сна не подразумевает бездеятельности головного мозга и что его активность при этом может и не ослабляться, а направляться на восстановление его функциональной работоспособности. При сне включается механизм повышения обмена глюкозы и других богатых энергией веществ. Причем уровень их использования не менее высокий, чем в бодрствовании.

При длительном полном лишении сна снижается активность окислительных процессов и падает синтез АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты), необходимый для обеспечения энергией всех реакций, проходящих в клетках. При лишении быстрого сна содержание свободного гликогена снижается. Более чем на 50 процентов повышается содержание аммиака. Возможно, аммиак является одним из факторов, вызывающих утомление мозга. Нарушения сна могут приводить к заметным сдвигам обмена аминокислот — к торможению биосинтеза белков. При приеме снотворных (так называемых барбитуратов) естественный ритм сна нарушается. Эти снотворные снимают фазы быстрого сна со всеми вытекающими отсюда последствиями, всей суммой нарушений биохимических реакций в клетках мозга.

Попробуем подвести итог сказанному выше. Возможно, в нейрохимическом отношении сон нужен прежде всего для своеобразного ремонта именно белковых структур в клетках нервной ткани, для перестройки тех белковых молекул, которые повреждаются при функциональной активности в течение длительного бодрствования. Это прежде всего нерастворимые структурные белки синаптических мембран нейронов. Структурные белки изменяются, и затрудняется проводимость через синапсы, возникает утомление. При сне они восстанавливаются, и утомление исчезает. Это ответ на вопрос (правда, пока еще неполный и неокончательный): для чего нужен сон?

>В. В. Меншуткин, доктор биологических наук

Математика подтверждает эволюцию

Издавна люди разделили изучение природы на отдельные области знания различные науки. В каждой из наук есть, в свою очередь, почти бесчисленные подразделения на узкие отрасли. И это необходимо, так как при современном объеме информации один не может познать все. Природа же не знает такого разделения — в ней все взаимосвязано. И пока человек не осознает этой связи между различными явлениями природы, он не сможет ею разумно управлять.

Ныне биология стала объединяться с другими науками, казалось бы от нее далекими, — физикой, астрономией, математикой. И это тоже необходимо, чтобы осмыслить закономерности природы.

Тем исследователям, которым посчастливилось одновременно и в достаточной мере знать и математику, и биологию, удалось создать так называемые математические модели биологических процессов. Математические модели оказались одним из интереснейших и увлекательнейших методов познания закономерностей живой природы и обобщения знаний.


Еще от автора Еремей Иудович Парнов
Третий глаз Шивы

Фантастико-приключенческий роман «Третий глаз Шивы» посвящен работе советских криминалистов, которые на основе последних достижений современной науки прослеживают и разгадывают удивительную историю знаменитого индийского бриллианта, расшифровывают некогда таинственные свойства этого камня, получившего название «Третий глаз Шивы».


Искатель, 1964 № 02

В этом номере «Искателя» со своими новыми произведениями выступают молодые писатели, работающие в фантастическом и приключенческом жанрах.На 1-й стр. обложки: рисунок художника Н. Гришина к повести В. Михайлова «Спутник „Шаг вперед“».На 2-й стр. обложки: иллюстрация П. Павлинова к рассказу В. Чичкова «Первые выстрелы Джоэля».На 4-й стр. обложки: «Ритм труда». Фото Р. Нагиева с фотовыставки «Семилетка в действии».


Идеальный ариец

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Клочья тьмы на игле времени

Емцев М., Парнов Е. Клочья тьмы на игле времени. Роман. — Москва. Молодая гвардия, 1970. - (Библиотека советской фантастики).


Мальтийский жезл

Приключенческий роман «Мальтийский жезл» — третья книга трилогии.Первые две: «Ларец Марии Медичи» и «Третий глаз Шивы». В романе рассказывается о проблемах современной науки и ее нравственных аспектах, о нелегкой работе криминалистов, и об удивительных тайнах, уходящих в глубь веков.


Слеза большого водопада

Михаил Емцов и Еремей Парнов — писатели по преимуществу «земные» и очень современные.Взяв атлас, вы легко можете отыскать места, где действуют герои Емцева и Парнова. Вот река Шингу и водопад Мартинес, где сквозь непроходимую сельву прорубался отряд Дика Рибейры.Природа этих мест описана так, что ее ощущаешь как реально существующий пейзаж, а не как декорацию из папье-маше, фанеры, холста и краски.Емцев и Парнов отнюдь не географы, да они и не ставили перед собой задачу популярно изложить физическую географию бразильской сельвы или Курильских островов.


Рекомендуем почитать
Пушкин в русской философской критике

Пушкин – это не только уникальный феномен русской литературы, но и непокоренная вершина всей мировой культуры. «Лучезарный, всеобъемлющий гений, светозарное преизбыточное творчество, – по характеристике Н. Бердяева, – величайшее явление русской гениальности». В своей юбилейной речи 8 июля 1880 года Достоевский предрекал нам завет: «Пушкин… унес с собой в гроб некую великую тайну. И вот мы теперь без него эту тайну разгадываем». С неиссякаемым чувством благоволения к человеку Пушкин раскрывает нам тайны нашей натуры, предостерегает от падений, вместе с нами слезы льет… И трудно представить себе более родственной, более близкой по духу интерпретации пушкинского наследия, этой вершины «золотого века» русской литературы, чем постижение его мыслителями «золотого века» русской философии (с конца XIX) – от Вл.


Падамалай. Наставления Шри Раманы Махарши

Книга содержит собрание устных наставлений Раманы Махарши (1879–1950) – наиболее почитаемого просветленного Учителя адвайты XX века, – а также поясняющие материалы, взятые из разных источников. Наряду с «Гуру вачака коваи» это собрание устных наставлений – наиболее глубокое и широкое изложение учения Раманы Махарши, записанное его учеником Муруганаром.Сам Муруганар публично признан Раманой Махарши как «упрочившийся в состоянии внутреннего Блаженства», поэтому его изложение без искажений передает суть и все тонкости наставлений великого Учителя.


Гностический миф в изложении Иринея и Ипполита

Из кн.: Афонасин Е.В. Античный гностицизм. СПб, 2002, с. 321–340.


Гуманисты эпохи Возрождения о формировании личности, XIV–XVII вв.

Книга дает возможность проследить становление и развитие взглядов гуманистов Возрождения на человека и его воспитание, составить представление о том, как мыслители эпохи Возрождения оценивали человека, его положение и предназначение в мире, какие пути они предусматривали для его целенаправленного формирования в качестве разносторонне развитой и нравственно ответственной личности. Ряд документов посвящен педагогам, в своей деятельности руководствовавшимся гуманистическими представлениями о человеке.Книга обращена к широкому кругу читателей.


Иудаизм и христианство в израильских гуманитарных исследованиях модели интеракции

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Свободомыслие и атеизм в древности, средние века и в эпоху Возрождения

Атеизм стал знаменательным явлением социальной жизни. Его высшая форма — марксистский атеизм — огромное достижение социалистической цивилизации. Современные богословы и буржуазные идеологи пытаются представить атеизм случайным явлением, лишенным исторических корней. В предлагаемой книге дана глубокая и аргументированная критика подобных измышлений, показана история свободомыслия и атеизма, их связь с мировой культурой.