Наш мозг способен на невероятные вещи, но ему мешает сознание

В таком случае одного лишь исключения из рациона пшеницы будет недостаточно для облегчения симптомов.

При этом некоторые люди соблюдают безглютеновую диету даже в отсутствие каких-либо определенных симптомов - просто потому что считают пшеницу токсичной.

Как сказал недавно научный сотрудник Колумбийского университета (США) Питер Грин, "сторонники беззлаковой или безглютеновой диеты часто цитируют нашу работу, посвященную целиакии, делая на ее основе выводы, весьма далекие от постулатов доказательной медицины".

К примеру, большой популярностью пользуется заявление о том, что продукты на основе пшеницы якобы вызывают во всем организме воспалительные процессы, что может способствовать появлению когнитивной дисфункции и повышению риска развития серьезных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера.

Но несмотря на то, что активное употребление в пищу продуктов, богатых углеводами и сахарами, действительно может со временем привести к поражению мозга, цельнозерновая пшеница все же лучше иных источников энергии, таких как картофель, поскольку высвобождение сахаров при переваривании пшеницы происходит медленнее.

Подведем итоги: Люди едят пшеницу уже как минимум 10 тысяч лет, и если у вас не выявлена аллергия, особых причин отказываться от этого продукта нет - по крайней мере, пока не будет собрано гораздо больше сведений.

Продукты: сливочное масло, сыр и жирное молоко

jeffrey w Flickr CC BY 2.0Сыр вреден для сердца, так? Не будем спешить с выводами

Повод для опасения: При употреблении в пищу молочных продуктов закупориваются артерии и развиваются сердечно-сосудистые заболевания.

На самом деле: Десятилетиями нам твердили одну простую вещь: "насыщенные" жиры, содержащиеся в сыре, сливочном масле и жирном молоке, вызывают повышение уровня холестерина в крови, увеличивая риск инфаркта.

По этой причине многие медицинские организации призывали нас ввести в рацион маргарин и растительное масло, заменив таким образом насыщенные жиры "полиненасыщенными", которые традиционно используются в средиземноморской кухне, известной как пример здорового питания.

Однако за последние несколько лет на нас обрушился поток - а затем и настоящий шквал - весьма удивительных сведений, противоречащих этой общепринятой "истине".

Рассмотрев все имеющиеся данные, авторы масштабного обзора, опубликованного недавно в американском научном журнале Annals of Internal Medicine, пришли к выводу о том, что "высокий уровень потребления насыщенных жиров не оказывает никакого влияния на развитие коронарной болезни сердца".

В данном случае мы также имеем дело только с результатами наблюдений, однако группа ученых решила проверить полученные выводы на практике и провела тщательно спланированное исследование, в ходе которого участникам было предложено ежедневно в течение восьми недель есть сыр "Гауда" 27-процентной жирности.

К концу этого периода уровень холестерина у них был ниже, чем в контрольной группе, потреблявшей обезжиренные продукты.

Что самое странное, хотя обычное молоко и сливочное масло буквально напичканы калориями, у любителей жирных молочных продуктов ожирение развивается ничуть не чаще, чем у тех, кто пьет молоко пониженной жирности.

Более того, по итогам 12 различных исследований было установлено, что эти люди в среднем стройнее потребителей обезжиренных продуктов.

Может быть, дело в том, что сами жиры помогают регулировать обменные процессы, благодаря чему организм эффективнее сжигает энергию, или же жирные молочные продукты надолго притупляют чувство голода, уменьшая желание "догнаться" чем-нибудь вредным.

Подведем итоги: Мы пока не знаем, почему, но, возможно, жирные продукты вскоре будут признаны диетическими.

Продукт: пастеризованное молоко

Intrinsic Image Flickr CC BY NC ND 2.0Пастеризация молока имеет много преимуществ

Повод для беспокойства: Употребление пастеризованного молока может провоцировать развитие экземы, астмы и других иммунных заболеваний.

На самом деле: Критике подверглось не только молоко обычной жирности. Согласно распространенному убеждению, чем "натуральнее" еда, тем она полезнее, поэтому некоторые стали воздерживаться от пастеризованного молока.

Сторонники этого подхода убеждены, что при пастеризации разрушаются многие полезные питательные вещества, которые содержатся в молоке, в том числе белки, способные защитить организм от аллергии.

Кроме того, по их мнению, в процессе пастеризации гибнут "полезные микробы", которые могли бы способствовать улучшению микрофлоры кишечника, помогая пищеварению, укрепляя иммунную систему и даже защищая от рака.

Однако многие медики убеждены в том, что подобные выводы преждевременны.

При слабом нагревании, предусмотренном в процессе пастеризации, должны сохраняться практически все питательные вещества.

При этом маловероятно, чтобы полезные бактерии, содержащиеся в сыром молоке, были так уж важны для организма: для того чтобы в процессе пищеварения сохранилось и попало в кишечник достаточное количество таких бактерий, их колонии должны были бы быть в несколько тысяч раз больше.

И несмотря на наличие косвенных подтверждений этого предположения - якобы у тех, кто в детстве пил сырое молоко, реже развиваются аллергические заболевания, - трудно с уверенностью утверждать, будто причиной является само по себе употребление молока, а не тот факт, что сырое молоко обычно пьют деревенские дети, чей организм с детства приучен бороться с аллергенами (иначе не выжить среди такого большого количества животных).

Более того, сырое молоко может быть опасно: не случайно его пастеризуют, чтобы избавиться от микробов, которые могут вызвать серьезные заболевания, - туберкулезной бактерии, сальмонеллы и кишечной палочки.

Подведем итоги: Прежде чем налегать на сырое молоко, рискуя подхватить опасную инфекцию, стоит подождать научного подтверждения столь странных заявлений.

Продукт: яйца

Tom Fassbender Flickr CC BY ND 2.0Сколько именно яиц будет "слишком"?

Повод для беспокойства: А в яйце - смерть от инфаркта!

На самом деле: Когда-то считалось, что яйца, как и молоко обычной жирности, вызывают закупорку артерий холестериновыми бляшками и повышенный риск развития сердечно-сосудистых заболеваний.

В этих заявлениях может быть доля правды, но для здорового человека потребление до семи яиц в неделю, по-видимому, не несет никаких пагубных последствий.

Подведем итоги: Если не считать риска возникновения метеоризма и запоров, яйца следует признать безопасным и ценным источником белка.

Продукт: "диетические" безалкогольные напитки

Zeev Barkan Flickr CC BY 2.0Многие боятся, что сахарозаменители в диетических напитках вредны для здоровья

Повод для беспокойства: Искусственные сахарозаменители могут повышать риск развития онкологических заболеваний.

На самом деле: Мы уже знаем, что чрезмерное употребление сахара приводит к развитию ожирения, диабета и сердечно-сосудистых заболеваний.

Но что можно сказать об искусственных "подсластителях", сахарозаменителях, добавляемых в "диетические" напитки в попытке уменьшить вред от их употребления?

Одним из распространенных поводов для беспокойства является предположение о том, что они способствуют росту опухолей.

Но, как писала недавно корреспондент BBC Future Клаудия Хэммонд, возможно, слухи об опасности сильно преувеличены.

В рамках масштабного исследования, проведенного Национальным институтом онкологии (США), у людей, употребляющих наиболее распространенный сахарозаменитель - аспартам, не было обнаружено повышенного риска развития рака мозга, лейкемии или лимфомы.

То же самое, по-видимому, можно сказать и в отношении других заменителей сахара.

Однако есть вероятность, что подобные вещества могут способствовать развитию непереносимости глюкозы и диабета второго типа, - впрочем, это еще не доказано.

(Кстати, параллельно Хэммонд развеяла миф о том, будто пузырьки в газировке сами по себе представляют опасность, поскольку якобы способны нанести вред желудку и снижать плотность костной ткани.)

Подведем итоги: Возможно, искусственные сахарозаменители - это наименьшее из зол: хотя они могут быть вредны, но все же не настолько, насколько вреден полноценный сахар.

Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайтеBBC Future.

Поделиться ссылкой О том, как поделить

Любите грезить наяву? Оказывается, это полезно

Клаудиа ХаммондBBC Future

25 ноября 2015

Поделиться

iStock

Присядьте, расслабьтесь и постарайтесь ни о чем не думать. Трудно? И неудивительно: причиной блуждания ума даже в тех случаях, когда мы изо всех сил стараемся его успокоить, является тот факт, что человеческий мозг никогда по-настоящему не прерывает деятельность.

И, вопреки распространенному убеждению, подобные грезы наяву могут даже быть полезными.

(Другие статьи сайта BBC Future на русском языке)

В течение долгого времени нейробиологи исходили из предположения о том, что мозг работает на полную мощность, когда ему ставят конкретную задачу, а в отсутствие умственных стимулов отключается.

Проблема в том, что мозг не отключается

Именно поэтому так популярны научные эксперименты, в ходе которых мозг добровольцев сканируется во время выполнения ими какого-либо задания - постукивания пальцем, решения арифметических задач в уме или рассматривания изображений, вызывающих эмоциональные переживания.

На изображениях видно, какие отделы мозга при этом активизируются, а какие затормаживаются.

Таким образом, исследователи получают представление о влиянии мозговой деятельности на поведение человека.

Зачастую нейробиологам требуется исследовать активность мозга при выполнении ряда различных заданий - при этом нужно, чтобы в промежутках между тестами мозг подопытного возвращался в нейтральное состояние.

Обычно для этого испытуемого просят некоторое время смотреть на белый крест, изображенный на черном фоне.

KaHo PANG Flickr CC BY 2.0Наш мозг активен даже в состоянии покоя

Считается, что если мозг не сосредоточен ни на чем конкретном, он должен попросту отключиться - то есть его активность должна прерваться.

Проблема в том, что мозг не отключается.

То, что мозг в состоянии покоя в действительности на удивление активен, первым обнаружил 20 лет назад докторант Бхарат Бисвал из медицинского колледжа Висконсина в Милуоки, США.

Пытаясь улучшить качество изображения на медицинском сканере, Бисвал заметил, что активность мозга в состоянии покоя все равно присутствует даже тогда, когда испытуемых просят успокоить ум или сосредоточиться на изображении креста.

Сеть в пассивном состоянии

В 1997 г. исследователь Гордон Шульман проанализировал результаты девяти исследований головного мозга при помощи сканера - и сделал еще одно открытие.

Шульман рассчитывал, что его работа поможет обнаружить нейронную сеть, активизирующуюся при концентрации умственных усилий.

Но обнаружил он нечто совершенно противоположное - сеть, которая активируется, когда мозг не занят ничем конкретным.

Шульман предполагал, что при переходе мозга добровольцев из состояния покоя в состояние решения умственной задачи его, мозга, активность будет возрастать.

В действительности же обнаружилось, что определенные области мозга при этом как раз становились менее активными.

GettyВ мозгу протекает множество процессов - не только во время сна, но и когда мы грезим наяву

Шульман пришел к выводу, что в периоды кажущейся бездеятельности мозга отдельные его области проявляют более высокую активность, чем в периоды концентрации на выполнении конкретных задач.

Потребовалось определенное время для того, чтобы теория о никогда не спящем мозге получила распространение в научном сообществе.

Нейробиологи упорно продолжали считать, что нейронные связи в мозге, не задействованные в конкретный момент времени, временно отключаются за ненадобностью.

В 1998 г. рецензент научной статьи Маркуса Райхла - ныне одного из ведущих специалистов в данной области - раскритиковал его работу, заявив, что гипотеза об активности мозга в состоянии покоя определенно основывается на ошибках, допущенных в экспериментах, и потому не может быть верной.

Однако со временем ситуация изменилась. На сегодняшний день опубликовано почти 3000 научных работ на тему активности мозга в состояния покоя.

Некоторые ученые даже выступают против использования данного термина, указывая на то, что в действительности ни о каком покое мозга речи не идет.

Они предпочитают использовать термин "сеть пассивного режима работы мозга" (СПРРМ), описывающий совокупность областей мозга, остающихся активными в периоды кажущейся умственной бездеятельности.

Вопрос в том, почему ничем не занятый мозг проявляет такую высокую активность. На этот счет имеется несколько теорий, и пока ученые не пришли к консенсусу.

SPLК удивлению ученых, оказалось, что мозг, не занятый конкретными задачами, все равно проявляет активность

Возможно, различные области мозга таким образом тренируются для последующей совместной работы.

Или же мозг продолжает работать на холостых оборотах, как двигатель автомобиля, чтобы в нужный момент мгновенно включиться.

Есть и еще одно возможное объяснение - блуждания ума и проигрывание событий, произошедших в течение дня, играют важную роль в сортировке воспоминаний - согласно результатам новейших исследований, даже крысам свойственно "грезить наяву".

Также известно, что блуждающий ум часто уносится в будущее. Мы начинаем размышлять о том, что будем есть на ужин или куда поедем на следующей неделе.

В состав СПРРМ входят три основные области мозга, отвечающие за визуализацию будущего.

Можно даже предположить, что наш мозг был запрограммирован на размышления о будущем, как только у него выдается свободная минутка.

Моше Бар из Гарвардской медицинской школы полагает, что такому заглядыванию в будущее есть весьма логичное объяснение.

По его мнению, благодаря грезам наяву у нас возникают "воспоминания о будущем" - о событиях, которые на самом деле не произошли.

Ana C Flickr CC BY 2.0О чем вы сейчас грезите?

Этими "воспоминаниями" мы в дальнейшем можем пользоваться как руководством к действию, если наши грезы когда-нибудь воплотятся в реальность.

Например, многим авиапассажирам когда-нибудь приходит в голову мысль о том, как они будут действовать в случае авиационного происшествия.

Бар считает, что когда человек действительно попадает в авиапроисшествие, воспоминания о гипотетических сценариях, продуманных им ранее, способны помочь ему выбрать правильную стратегию поведения.

Однако исследовать мозг в состоянии покоя весьма непросто.

Ряд специалистов в области когнитивной психологии указывает на то, что исследователи не могут знать точно, погружен ли лежащий в сканере доброволец в состояние полного отключения от реальности.

На самом деле человек может быть сосредоточен на звуках, издаваемых сканером, и на том, что происходит в комнате, где он находится.

Поэтому на довольно большой спектр вопросов, связанных с блужданием ума, ответов пока получено.

Например, отличаются ли наши блуждающие мысли при неуспешных попытках сосредоточиться на работе, от мыслей, возникающих при попытке успокоить ум?

Каждый грезит по-своему

Впрочем, определенный прогресс в этой области есть. Согласно опубликованной в этом году научной работе, каждый из нас переживает состояние бездействия мозга чуть по-своему.

Исследователи изучили сканированные изображения мозга пяти человек, специально обученных запоминанию подробностей "блуждания" собственного ума и последующему детальному рассказу о них по звуковому сигналу.

Ученые обнаружили существенные различия в грезах подопытных.

Samuel Johnson Flickr CC BY 2.0Блуждающий ум часто обращается мыслями в будущее

В сентябре текущего года исследователи из Оксфордского университета изучили сканы мозга 460 участников проекта "Коннектом человека" с целью определить связи между активными отделами мозга в состоянии покоя.

Результаты исследования также указывают на различия между испытуемыми - на этот раз связанные с объемом жизненного опыта и приобретенными с годами навыками.

Как выяснилось, прочность связей между различными областями мозга зависит от развитости памяти, уровня образования и физической выносливости.

Не исключено, что в процессе блуждания ума связи между различными отделами головного мозга сохраняются на тот случай, если нам срочно потребуется их задействовать.

В теории о том, что мозг никогда не находится в состоянии полного покоя, возможно, кроется ответ на вопрос, давно мучающий ученых - почему мозгу требуется 20% энергии, вырабатываемой организмом, хотя на поддержание очевидных умственных процессов вполне хватило бы и пяти процентов?

Маркус Райхл называет оставшиеся 15% "темной энергией" мозга - не исключено, что она расходуется (целиком или частично) на поддержание активности мозга в состоянии покоя.

Открытие СПРРМ может изменить и наше представление о природе ума.

Всем нам хорошо известно, как трудно успокоить ум. Новые научные данные дают нам возможность предположить, что в действительности блуждания ума могут быть полезными - несмотря на то, что они не дают нам закончить работу к намеченному сроку.

Иными словами, возможно, нам стоит перестать относиться к праздности ума как к чему-то плохому.

Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайтеBBC Future.

Откуда мы знаем, что чувствуют животные?

Крис БаранюкBBC Future

19 ноября 2015

Поделиться

Ученым пришлось проявить изобретательность, чтобы понять, что и как чувствуют животные

Говорят, что у определенных животных зрение или обоняние работают лучше, чем у нас – или что они могут улавливать то, что не улавливаем мы, например, магнитные поля. Откуда мы об этом знаем, задается вопросом корреспондент BBC Earth.

Всем известно, что у некоторых животных удивительно развиты органы чувств.

У собак гораздо лучше, чем у нас, работает обоняние, а кошки видят в кромешной темноте, когда человеку без фонарика не обойтись.

Некоторые животные даже могут чувствовать такие вещи, в которых мы даже отчета себе не отдаем – например, ультрафиолетовое излучение магнитного поля Земли.

Guy EdwardesNPLАфриканский сип (Gyps rueppellii) направляется к падали

Истории о невероятных сенсорных способностях животных постоянно появляются в СМИ. Но откуда мы о них узнаем? Мы ведь не можем спросить рыбу, что она видит.

Ромэйнес подождал, пока его собака не отвлеклась на другую псину, после чего стремительно умчался, петляя по пути

Чтобы это выяснить, требуется немало изобретательности. Вот несколько способов представить себе, каково это – видеть глазами рыбы или нюхать собачьим носом.

Начать стоит с самого простого: можно наблюдать за животным в условиях дикой природы.

Взять хотя бы больших хищных птиц, питающихся падалью, например, грифов.

Они могут увидеть разлагающуюся тушу в кустах, обеспечивающих неплохую маскировку, да еще и с расстояния в несколько километров.

Делаем вывод: грифы способны распознавать мельчайшие подробности предметов.

Собачий нюх

Если же нам необходима более точная информация, можно провести поведенческий опыт. Один из первых подобных экспериментов состоялся в конце XIX века, его автор – английский биолог Джордж Ромэйнес.

Однажды он отправился на прогулку со своей собакой в лондонский Риджентс-парк. У Ромэйнеса явно было озорное настроение, и он решил проверить способности своей собаки.

Anders Printz CC by 2.0Что чувствует собака при помощи зрения, слуха и нюха?

Ромэйнес подождал, пока его собака не отвлеклась на другую псину, после чего стремительно умчался, петляя на бегу. Когда собака вернулась, она поняла, что хозяин ушел, и немедленно начала обнюхивать землю.

Руководствуясь своим нюхом, собака прошла по его следам, которые вывели ее прямо к дожидавшемуся ее хозяину.

Анатомия органов чувств может многое рассказать о том, как они функционируют

Этот спонтанный эксперимент дает неплохое представление о том, насколько выдающееся у собак обоняние и каким полезным оно может оказаться.

Благодаря последующим экспериментам Джордж Ромэйнес обнаружил, что собаки могут улавливать определенные запахи с очень большого расстояния, даже когда присутствовали другие, более сильные запахи.

Его наблюдения до сих пор регулярно цитируются судмедэкспертами, в том числе и сотрудниками ФБР.

Такие разные уши

Следующий шаг – исследование органов чувств животного.

Анатомия органов чувств может многое рассказать о том, как они функционируют.

Claus LunauSPLВ спиралевидной улитке есть чувствительные к звукам клетки

Взять, например, человеческие уши. В каждом из них есть ушная улитка: небольшая спиралевидная структура, содержащая тысячи специальных нервных клеток, которые способны улавливать звуки.

Спиралевидная форма улитки дает нам представление о том, каков принцип ее работы: она особенно хорошо улавливает тихие, низкие звуки.

В 2006 году исследователи симулировали прохождение звука по спирали и обнаружили, что низкие частоты усиливались.

Усики насекомых позволяют им нюхать, пробовать, трогать, слышать, определять температуру и чувствовать дуновение ветра

Благодаря этому зафиксировать тихие, низкочастотные звуки человеку оказывается проще, чем, если бы ушной улитки не было.

Аналогичным образом усики (или антенны) насекомых позволяют им нюхать, пробовать, трогать, слышать, определять температуру и чувствовать дуновение ветра.

В ходе эволюции для каждого из этих чувств на усиках появились соответствующие элементы, которые видны под микроскопом.

Дэниел Роберт из Бристольского университета (Британия) занимается изучением того, как насекомые пользуются своими антеннами, чтобы слышать. В 2001 году он совместно с Мартином Гопфертом исследовал усики комаров.

Stephen DaltonNPLУсики-антенны комаров крайне чувствительны

Комары используют усики, чтобы улавливать слышимые вибрации – в том числе в ситуациях, когда неподалеку находится представитель противоположного пола. В их усиках-антеннах – 15-16 тысяч слуховых клеток, поясняет Роберт.

Находясь в звуконепроницаемой капсуле, Роберт и Гопферт направили очень тонкий лазерный луч на антенну комара. К своему удивлению, они обнаружили, что даже в полной тишине антенна слегка вибрировала, с частотой примерно 440-450 Гц. Получается, слуховые клетки практически всегда находятся в движении.

Никто раньше не видел ничего подобного

Когда начинается звуковая волна, слуховые клетки начинают двигаться синхронно с ней, усиливая звук. В результате комар начинает лучше слышать звук.

Клетки "добавляют слабый импульс нужной им частоты, - говорит Дэниел Роберт. - В некоторых случаях это дает возможность усилить звук в 10 или даже 100 раз".

Роберт использовал похожую микроскопическую методику для исследования ушей кузнечиков, расположенных на их передних конечностях ниже колена.

Premaphotos NPLУ тропических кузнечиков уши расположены на коленях

Сделав микротомографию этих крошечных ушей, Роберт и его коллеги обнаружили, что внутри них действует "рычажная система", реагирующая на вызванные звуком вибрации. Опять же, это усиливает эффект звуковых волн.

"Никто раньше не видел ничего подобного", - утверждает исследователь. - У некоторых глубоководных рыб в сетчатке есть только палочки"

По мере прохождения вибраций сквозь ухо кузнечика они попадают в небольшое отверстие, заполненное жидкостью и прикрывающее сенсорные нейроны, которые улавливают звук.