Взять абсолютно одинаковые заготовки из нержавейки AISI 430. На одну из них нанести цветную маркировку сразу на поверхность. На вторую заготовку нанести цветную маркировку после предварительной плотной гравировки поверхности.
Выждать какое-то время, пока на поверхности не появятся следы коррозии.
Ждал я 27 дней. Потом мне это все надоело.
С поверхностной цветной маркировкой все было ясно изначально (это было еще в прошлом посте). Это будет Заготовка 1:
Я просто сделал повторно такую же.
Так выглядела маркировка после предварительной гравировки. Заготовка 2.
Ждал я 27 дней. Потом мне это все надоело.
После 27 дней ожидания с Заготовкой 2 не произошло абсолютно ничего. Следов коррозии я не обнаружил.
Казалось бы можно радоваться, гравируй, потом маркируй цветом по отгравированной поверхности.
Но не все так просто.
Для чистоты эксперимента решил замочить все это дело дополнительно на пару часов в воде (обычной колодезной водопроводной).
Вот что стало с уже корродированной поверхностной маркировкой:
Сперва покажется, что квадраты с номерами 7 и 1 без следов коррозии, но на самом деле это не так. Камера это не передаёт, но эти квадраты поменяли цвет, а значит "слетел" определенный слой оксидной пленки.
На самом деле, абсолютно не подверглись коррозии только 2 квадрата:
12 - это, так называемый, режим чистки, при котором лазер удаляет только жировые отложения и оксидную пленку (тут самую, которая дает цвет или создает интерференцию света), но на чистую поверхность нержавейки практически не воздействует.
22 - тот самый черный цвет. Но это не тот матовый цвет, которым "чернится" нержавейка на станках без контроля ширины импульса (уж извините, но нужно сказать правду), а измененный, благодаря увеличению ширины импульса.
Что же стало со второй заготовкой (где маркировка производилась после гравировки):
Тут картина кажется более обнадеживающей.
Как минимум на 50% режимах маркировки коррозия никак не проявила себя (даже под микроскопом).
Но потом я сделал это. Назовем ее Заготовка 3:
Первые вопросы, которые у многих возникают:
Почему она такая темная?
Квадратов (а значит и режимов) больше?
Почему тут следов коррозии явно больше?
Отвечаю:
Она вся темнее, так как я отгравировал всю поверхность, а не как на Заготовке 2, часть. Вот такая матовая хрень собирала влагу и пыль в течение одного дня.
Режимов добавилось только 2: хамелеон (под разными углами света меняется цвет маркировки) и жесткая гравировка (с пониженной скоростью, на пределе мощности маркиратора... как любят делать большинство, кто не бережет маркиратор). Остальные 8 квадратов - это смеси других режимов (для более глянцевой или наоборот матовой поверхности). (На самом деле я еще подправил 1 режим, недохамелеон, который меняет 3 цвета, но на общую картину он не влияет).
Ну а почему же здесь все явно в дерьмище коррозии? Просто я закинул эту заготовку в ту же воду, в которой до этого отмокали первые две.
Это не баночка с анализами, а тот самый суп, в котором лежали эти 3 заготовки из 430 нержи. А теперь там "доваривается" еще 3 эксперимента, общая суть которого проверить коррозионостойкость других марок нержавейки при наличии в воде уже большого количества растворенного говна оксида железа.
Но вернёмся к заготовке 3.
Квадрат 12 (чистка) - пока без следов коррозии.
Квадрат 22 (черная маркировка) - пока без следов коррозии.
Нижний ряд, кроме крайнего левого и крайнего правого, кажется тоже "ржавчину не впитали".
Нижний левый квадрат - то самый хамелеон. На него надежд не было изначально. Он зацвел прям ярко ржавой ржой.
А вот от картины на нижнем правом квадрате я приуныл. Там после гравировки был проход чистки и нанесения черной маркировки.
Так как параллельно с этим экспериментом идет эксперимент над гравировкой стекла, выводы по насильственным действиям над 430 нержой делайте сами. И так растянулось все на 5 постов.
Какой же вывод можно сделать из моих экпериментов по гравировке и маркировке нержавеющей стали AISI 430?
Почему одни проявляют активность ближе к вечеру, другие предпочитают рано ложиться и вставать, а третьи могут быть продуктивны и утром, и вечером? Совы, жаворонки или вообще голуби — это всего лишь ярлыки социума или физиологическая особенность человека?
Вся жизнь на Земле подчиняется ритму, который задаёт вращение планеты вокруг себя и вокруг Солнца. Циркадные ритмы - это 24-часовые внутренние часы нашего мозга, которые регулируют циклы бодрствования и сонливости. Эти часы реагируют на изменение света в окружающей среде, смене времени суток.
Циркадные ритмы влияют на многие функции организма: температура тела, частота пульса, артериальное давление, время реакции и производительность, производство серотонина, мелатонина и кортизола. Кроме того, циркадные ритмы влияют на обмен веществ, выработку гормонов, иммунитет и когнитивные способности.
Конечно, раньше наши предки добывали пищу в дневное время, так как в это время естественно проще найти добычу, приготовить, съесть. Кому в голову придёт переться в тёмный ночной лес полный опасностей? Ночью самое время отдыхать, восстанавливать силы и самому не стать добычей.
Но потом появились искусственные источники света, индустриализация, всё это повлияло на сон и снизило его продолжительность. Циркадные ритмы стали нарушаться, появились различные хронотипы людей.
Кто управляет нашими ритмами
Немного анатомии. Есть 2 отдела в мозге, отвечающих за наши режимы, это SCN (супрахиазматическое ядро) и эпифиз (шишковидная железа). Эти отделы задают правильный ритм работы всего организма.
SCN - главный водитель ритма, который находится в области гипоталамуса. К нему приходят специальные зрительные импульсы, которые несут информацию о времени суток, давая сигнал для SCN, когда переводить внутренние часы.
Эпифиз (или шишковидное тело) выделяет мелатонин в вечернее время, в районе 21-22 часов и в течении всей ночи, а утром с появлением первого света, его выделение прекращается и днём полностью отсутствует. Кстати, шишковидную железу ещё называют «третьим глазом»
Мелатонин - это гормон сна и регулятор циркадных ритмов, если в нашей жизни много стресса и повышен кортизол, то мелатонина мало.
Главный переключатель сна и бодрствования циркадных ритмов — это «свет-темнота». SCN и эпифиз подстраиваются под этот переключатель.
Но это ещё не всё, кроме этих двух отделов в мозге, на формирование нашего хронотипа влияет генетика, образ жизни, питание, работа, стресс, но об этом чуть позже.
Хронотипы: жаворонки, голуби, совы
Когда разобрались, как образуются циркадные ритмы, разберемся наконец с хронотипами
Жаворонки – ранний подъём 6-7 утра, ранний отход ко сну 22-23. У жаворонков энергия кипит в первой половине дня и постепенно затухает к вечеру. Голуби – люди дневного (среднего) типа. Их циркадный ритм наиболее приспособлен к привычной смене дня и ночи. Лучшая умственная и физическая активность с 10 до 18 часов. Считается, что этот хронотип наиболее комфортный для современной жизни.
Совы – просыпаются позже 8, ложатся спать обычно после 23 часов. Чаще всего у сов три пика активности. Первый пик с 13 до 14 , второй и самый высокий пик с 18 до 20, и третий с 23 до 01. В течение недели совам не хватает сна. Им трудно получить информацию утром и тяжко просыпаться.
Как формируются хронотипы
На смену хронотипов влияет много различных аспектов повседневной жизни и определяется множеством факторов.
Биологические факторы и специфические гены Да, генетика, несомненно, влияет на передачу хронотипа, но лишь отчасти. Так исследование где в общей сложности была выборка из 700 тысяч человек, показало что передача генов частично влияет на объективные показатели времени сна, но на продолжительность и качество сна.
Индивидуальные факторы — возраст, пол. Например, чем человек старше, чем меньше спит и чаще всего становится жаворонком, даже если был совой.
Факторы окружающей среды — смена света и темноты.
Социальные факторы — график занятий в школе, сменная работа, образ жизни, питание.
Было проведено масштабное исследования с 2006 по 2016 год, в нём приняли участие 26 тысяч человек, от маленьких детей до подростков, суть была выяснить как меняется хронотип людей до 30 лет.
Оценивали 4 показателя: уровень мелатонина в тусклом свете, уровень кортизола по утрам, циркадные гены, а также качество сна.
В возрасте 0–1 года утренних типов около 70%, вечерних типов около 1%, остальные средний тип. В возрасте 16 лет утренних типов остаётся только 5%, вечерних типов 19%, а средних 75% Результат показал, что основные различия в хронотипах формируются с раннего детства до полового созревания, в 15-16 лет у девочек и в 17-18 лет у мальчиков, и особо не меняются до 30 лет.
Но, тем не менее, превращение в какой-либо хронотип также зависит от внешних факторов, а не только от генетики.
Вот например одно интересное исследование, которое удалось провести благодаря COVID19 (хотя какая-то польза от него). Люди сидели дома на карантине, за ними было удобно наблюдать и вести статистику. В общей сложности было исследовано 3787 человек, на протяжении 65 ± 9 дней.
Обследование проводилось среди здоровых добровольцев (возраст 15-60 лет), находившихся дома в течение месяца и более, без предшествующих нарушений сна и жалоб на настроение. Волонтеры не участвовали в онлайн-обучении/работе, связанных с ежедневным расписанием.
По итогу у большинства участников хронотипы сместились к вечернему типу, когда был возможен самостоятельно выбранный сон: 49,4% добровольцев оказались совами, 21,7% сохранили обычный режим как голуби, 12,6% были жаворонками.
Результаты: сон людей, которые самостоятельно выбирали условия и продолжительность сна, существенно отличается от сна привязанному к внешним факторам. Генетика генетикой, но результаты показывают, что привычки сна могут меняться в зависимости от существующих условий жизни.
Совы VS жаворонки
Когда совы с жаворонками живут вместе
Спойлер: тут нет кого-то круче, кого-то лучше, это просто сравнение хронотипов в разных сферах жизни и любопытные наблюдения.
Жаворонки
Жаворонки по опросам более счастливы и удовлетворены жизнью, чем совы. Возможно это связано с тем, что утренний тип лучше приспособлен к общепринятому графику рабочего дня и социальным ожиданиям.
Есть стереотип, что совы более хмурые, а жаворонки более жизнерадостные. Это не так, совы просто не любят когда им докучают утром, зато очень активны и жизнерадостны вечером. Жаворонков например, лучше не брать с собой на ночные тусовки)
Вот ещё одно интересное исследование: проверяли, как хронотип способен влиять на концентрацию внимания и реагированию в определенной задаче.
Один из многочисленных тестов было таким: Для участников на экране появлялись цифры от 1 до 9, задержка на каждой цифре была 0,7 с, после чего следовал фиксирующий крест, который отображался в течение 2 с. Участников просили, как можно быстрее нажимать клавишу пробела на появление цифры, но воздерживаться от ответа, когда появлялась цифра 3. В итоге сеанс содержал 600 испытаний, что позволило выявить закономерности от хронотипов.
Чтобы всё было справедливо, сов проверяли в ночное время в пик их активности и в утреннее, аналогично было и с жаворонками. Больше всего задержек реакции и плохой концентрации на задачах было у сов даже в пик их вечерней активности. Для голубей разницы эффективности во времени суток не наблюдалось.
Но, если вы думаете, что жаворонки победили, не спешите радоваться.
Совы
Бенджамин Франклин заявил «Рано ложиться спать и рано вставать делает человека здоровым, богатым и мудрым». Но двое англичан уже в 1998 году решили проверить его слова на достоверность и провели крупное исследование.
Сделали выборку мужчин и женщин, которые несколькими годами ранее были опрошены на предмет особенностей сна, а также показателей, связанных со здоровьем, богатством и интеллектом. В группе было 356 жаворонков (ложились до 23:00, вставали до 8:00) и 318 сов (ложились после 23:00, вставали после 8).
Вопреки высказыванию Франклина, совы имели более высокие доходы и у большинства из них были автомобили. Оба хронотипа также получили примерно одинаковые результаты в когнитивном тесте и не показали никаких различий в состоянии здоровья, о которых сообщали сами люди или врачи, такие дела.
И напоследок исследование, которое показывает, что совы играют лучше в бейсбол.
Исследовательская группа сопоставила все данные игр в высшей лиге со всех сезонов, с 2009 по 2010 год, а точнее количество подач, всего вышло 7500 подач. В исследовании приняли участие 16 игроков из семи команд с разными хронотипами.
Когда жаворонки играли в ранних играх до 14:00, они набирали приличный результат 0,267. Но когда совы играли в ночные игры после 20:00, они всей группой набирали ошеломляющий результат — 0,306 — почти на 30 очков выше. Стоит отметить, что совы пострадали больше, чем жаворонки, когда игровое время противоречило хронотипу: жаворонки набирали на восемь очков меньше в ночных играх, а вечерние игроки набирают на 54 очка меньше в дневных играх. Исследование показало, что в физических показателях совы опережают жаворонков, но только в пик своей активности.
Небольшое резюме: Совы и жаворонки не являются лучшими или худшими хронотипами. Это просто различные предпочтения и ритмы активности, которые могут более или менее подходить современному обществу и его требованиям.
Почему возникают нарушения циркадных ритмов?
Как понять, что у вас нарушен циркадный ритм?
Вам трудно заснуть.
Вы изо всех сил пытаетесь уснуть и часто просыпаетесь несколько раз во время цикла сна.
Вы просыпаетесь слишком рано и не можете снова заснуть.
Невозможность проснуться в нужное время и чрезмерная дневная сонливость. Обычно это самая распространенная жалоба, поскольку она более очевидна, чем ночная бессонница
Причины:
1. Депрессия. До 90% пациентов с депрессией имеют жалобы на качество сна, при этом около 40% пациентов жалуются на проблемы с засыпанием Предпосылки к депрессии - хронический стресс, про стресс и как с ним эффективно бороться писал тут
2. Работа в ночное время. Такой график работы противоречит естественному циркадному ритму тела (даже для сов). Постоянное или периодическое нарушение сна приводит к бессоннице или чрезмерной сонливости.
3. Частая смена часовых поясов. У людей, которые постоянно меняют часовые пояса из-за работы или путешествий, организм начинает путаться и возникает расстройство циркадных ритмов.
4. Частая смена времени отхода ко сну и времени пробуждения.
5. Воздействие препаратов
6. Повреждения головного мозга в результате таких заболеваний как инсульт, деменция, травмы головы, умственные нарушения.
7. Влияние окружающей среды, шумы, излишнее количество искусственного света, в основном синего (гаджеты, мониторы, лампы) и малое количество естественного, особенно в больших городах.
Синий свет, например, используют в биохакинге, чтобы быстро проснуться утром, есть даже специальные лампы с синим спектром, 10 минут под такой лампой и эффект круче чем от кофе.
Чем опасен сбой в циркадных ритмах?
Нарушение циркадных ритмов увеличивает риск заболеваний или обостряет хронические заболевания, которые в свою очередь могут нарушать циркадные ритмы, вот такой замкнутый круг.
К чему приводит сбой в циркадных ритмах:
Нейродегенеративные расстройства.
Повышается риск развития белезней Паркинсона, Альцгеймера, ранней деменции. При недостатке сна происходит потеря нейронов SCN. Во время сна происходит процесс очищения от продуктов метаболизма в ЦНС. Психическое и эмоциональное восстановление. Также было подтверждено, что сбой циркадного ритма значительно влияет на настроение.
Нарушение метаболизма и диабет.
Экспериментальные исследования на людях, которые вызвали нарушение циркадных ритмов, подтвердили повышение уровня глюкозы, несмотря на контролируемое потребление пищи и повышенный уровень инсулина. Нарушение циркадного ритма также снижает толерантность к глюкозе и ухудшает чувствительность к инсулину.
Ожирение. Люди, работающие в ночные смены, относятся к группе риска по метаболическим нарушениям, диабету 2 типа и ожирению. Смена часовых поясов также связана с избыточным весом и, чем больше разница во времени сна, тем выше распространенность.
Сердечно-сосудистые заболевания. Была подтверждена связь между нарушениями циркадных ритмов и частотой сердечно-сосудистых заболеваний. Также поздний хронотип больше подвержен риску. Однако есть люди с редкой мутацией гена, которые спят около 6-6,5 часов, и не имеют никаких последствий со здоровьем, но таких всего 0,5%. Остальные люди, которые спят 6,5 часов и менее, подвергаются риску сердечных заболеваний, но если спать 9 и более часов, то это также повышает риски инфаркта миокарда. Тут важна золотая середина от 7 до 8,5 часов
Астма. Более высокие шансы развития астмы отмечаются у работников сменного типа с утренним хронотипом, которым приходилось работать по ночам. Важно отметить, что гипоксия при астме или других состояниях является одним из факторов, который еще больше способствует нарушению циркадного ритма.
К сожалению, в современном обществе нарушение циркадных ритмов является обычным явлением и напрямую связано с плохим здоровьем. Циркадная медицина — относительно новая концепция, но она быстро набирает обороты во всем мир, учитывая её эффективность и доказательную базу
Как настроить внутренние часы
Терапия ярким светом
Терапия ярким светом используется для ускорения или задержки сна. Выбор времени для этого лечения имеет решающее значение и требует руководства специалиста по сну. За счёт света ваши циркадные часы перенастраиваются и синхронизируются с земным циклом света и темноты. Свет проникает через сетчатку на шишковидную железу и гипоталамус, снижая уровень мелатонина и увеличивая содержание серотонина.
Не хотите проходить терапию? Тогда самостоятельно увеличьте количество яркого света утром. Вечером наоборот, по максимуму убирайте источники света, избегая ярких экранов телевизора, компьютера, гаджетов. Это конечно чертовски сложно сделать, но здоровье важнее, а потом это уже войдет в здоровую привычку.
«Гигиена сна»
Добавьте в свою жизнь хорошие привычки, которые нормализуют ваш хронотип
Это соблюдение регулярного времени сна и бодрствования (даже в выходные и отпуск)
Дневной сон по возможности, но только 15-20 минут и не позже 16:00, не спите, если нет желания
Регулярные физические упражнения, даже лёгкой прогулки перед сном будет достаточно (избегайте высокоинтенсивных упражнений в течение одного часа перед сном)
Избегайте всего что возбуждает ЦНС хотя бы за 1.5 часа до сна, никотин, препараты, кофе
Если мешают посторонние звуки – используйте маску для сна и беруши. Купите плотные шторы blackout, крутая вещь! Они блокируют свет, но не забывайте сразу открывать их при пробуждении для выработки мелатонина. Если у вас маленькие дети и нужен светильник, выбирайте с мягким красным или жёлтым тёплым цветом.
Препараты и добавки
Sleep Deep от Nooteria Labs и их же мелатонин - две хороших добавки для улучшения сна
Помочь со сном и режимом могут довольно простые добавки:
Магний — стабилизирует нервную систему, расслабляет мышцы, также нужен для синтеза мелатонина;
ГАМК — снижает психическое возбуждение, замедляет работу ЦНС;
Валерьяна+мелисса+пустырник — мягкие растительные добавки, главное не переусердствовать;
5-НТР — прекурсор сератонина и мелатонина;
Sleep Deep — в составе есть сразу весь набор: магний, валерьяна, глицин, 5HTP. Хорошая связка для сна, а именно улучшения его качества и снижения тревожности.
Про сон и как его улучшить, писал отдельную статью.
Заключение:
Совы, жаворонки и даже голуби - все эти хронотипы действительно существуют и научно доказаны, но даже генетически наследуемый хронотип может измениться под воздействием внешних факторов. Можно быть жаворонком, но вести при этом образ жизни совы.
В 21 веке человек стал меньше уделять время сну из-за искусственного освещения и фонового шума, особенно это касается жителей мегаполисов.Мой хронотип на протяжении лет также менялся, в студенческие годы, вплоть до выпуска я был совой, затем с возрастом перестроился в жаворонка.
В конечном счете, важно понимать свои собственные предпочтения и работать в соответствии с ними. Если вы себя лучше чувствуете и более продуктивны в определенное время суток, то стоит настроить свой график и задачи так, чтобы использовать это время наиболее эффективно.Но каким бы ни был ваш хронотип, не забывайте про сон и старайтесь спать не менее 7-8 часов в сутки.
Еще больше интересного вы найдете в нашем сообществе RISE в ТГ и группе в ВК. Там публикуем ежедневные интересные статьи по добавкам, ноотропам, обзоры исследований и личный опыт участников.
Измерять время люди научились тысячи лет назад. Легко можно вспомнить изобретенные ими песчаные, солнечные, водяные часы. Позже на смену им пришли механические и атомные. В быту можно обойтись любым из этих устройств, но ученым, работающим в самых передовых областях исследований, нужно определять течение времени максимально верно. Не так давно перед ними замаячила перспектива заполучить в свое распоряжение «хронометр», который будет точнее даже атомного, дающего погрешность всего в секунду на несколько миллиардов лет. Это ядерные часы.
Чтобы получить часы современного типа, нужно использовать нечто такое, что ходит взад и вперед с постоянной скоростью. В науке такая система называется осциллятором, и её ключевой характеристикой считается частота, с которой совершаются колебания. Самыми точными и надежными осцилляторами являются световые волны, состоящие из электромагнитных полей, «вибрирующих» с известной частотой. Чтобы понять, как они помогают создать атомные часы, нужно ненадолго погрузиться в квантовую механику.
Поляризация электромагнитных волн
Атом состоит из ядра, окруженного электронами. Местоположение последних определяется количеством имеющейся у них энергии. Здесь будет уместно мысленно вообразить лесенку субатомного масштаба. Чтобы электрон поднялся или спустился на одну ступеньку, он должен либо получить, либо потерять определенное количество энергии. При этом свет либо поглощается, либо испускается - на строго определенной частоте, так как квантовая механика постулирует, что частота световых волн и энергия напрямую связаны. Чем ниже одна, тем меньше другая, и наоборот.
Таким образом, при создании атомных часов ученые берут группу идентичных атомов, например, цезия-133, и воздействуют на них лазером. Луч последнего имеет заданную частоту, а следовательно и энергию, которая идеально подходит для перемещения всего одного электрона каждого атома на следующую ступеньку. Перескочившие частички в конечном счете теряют лишнюю энергию и опускаются на прежнее место, а это означает излучение света. Подсчитывая частоту этих невероятно точных колебаний, ученые отмечают течение времени.
Атомные часы разрабатываются в течение десятков лет. Сегодня они активно используются в самых передовых отраслях человеческой деятельности, в том числе в космонавтике. Но лесенка электронов вокруг атома – не единственное, что может выступить в интересующем нас качестве. Такая же структура, только меньшего размера, имеется в атомном ядре, которое, подобно электронам, способно перепрыгивать с одного уровня на другой при поглощении или выделении определенного количества энергии. Ядерные часы имеют очевидные преимущества по сравнению с атомными. Хотя бы потому, что ступеньки последних на некоторых энергетических уровнях не всегда постоянны. Их положение может изменяться на ничтожно малую величину при внешних возмущениях в электрическом или магнитном поле. А если часы имеют размер в один атом, то даже самые крошечные сдвиги могут сказаться на способности следить за временем.
Планетарная модель атома Резерфорда
Тем временем, на ядро атома внешние возмущения почти не влияют, так как его протоны и нейтроны очень тесно связаны. Но тут есть другая загвоздка, а именно гораздо меньший масштаб, в котором придется работать наблюдателю. Это, в свою очередь, означает приложение энергии, количество которой в миллионы раз больше, чем нужно для функционирования атомных часов. Вспомним, что данный параметр зависит от частоты электромагнитного излучения. Обычное ядро нужно обрабатывать не микроволнами, как в традиционных цезиевых атомных часах, и не оптическими лазерами, как в более современных хронометрах, использующих другие химические элементы. Здесь нужен лазер, испускающий гамма-лучи, отличающиеся очень высокой частотой и наполненностью энергией. При нынешнем уровне развития технологий это попросту невозможно.
Обойти ограничения может позволить известная науке лазейка, которую предоставляет радиоактивный элемент торий-229, но тут есть небольшая проблема. Ученые знают, что его ядро возбуждается одним из видов ультрафиолетового излучения, но никто из них не может определить точное количество энергии, требующееся для этого. Серьезный прорыв в понимании данного вопроса произошел в 2023 году, когда группа исследователей из ЦЕРН решила применить нетрадиционный подход к своим экспериментам. Вместо того чтобы для выяснения неизвестных параметров обработать ядра тория лазером на различных частотах, они задействовали другой радиоактивный элемент – актиний-229. Тот превращается в торий-229, причем в возбужденный. Дождавшись окончания этого состояния у химического элемента, исследователи измерили частоту испускавшегося света. Теоретически это должно было показать параметры работы лазера в ядерных часах, использующих обычный торий.
Эксперименты оказались недостаточно точными, и выделить идеальную частоту для запуска первых в мире ядерных часов не удалось, но ученые сузили диапазон поисков для последующих исследований. Это означает, что уже сейчас можно начать просчитывать варианты потенциального применения данного хронометра. Это может быть усовершенствованная GPS и прочие виды высокоточного мониторинга. Не исключено, что ядерные часы позволят отслеживать незначительные движения тектонических плит, а это прямой путь к прогнозированию землетрясений и извержений вулканов. Астрономы могли бы продвинуться в поисках темной материи. Ну и, наконец, весьма интригующе выглядит перспектива проверки постоянства законов физики. Так, например, скорость света кажется сегодня константой, однако некоторые физики предполагают, что она меняется в космических временных масштабах, пусть и очень незначительно. В общем, будем следить за развитием событий. Технология кажется весьма заманчивой.
Спасибо за внимание! Если вам понравилась статья, то можете поддержать ее "плюсиком" или подписаться на этот канал. Также хотелось бы упомянуть, что у нас есть свой Телеграм канал. Там мы постоянно публикуем интересные посты о космосе и астрономии.
Мы искренне ценим каждого нашего читателя. Если вы захотите поддержать нас материально (по кнопке ниже), то ваше имя/никнейм будут указаны в конце следующей публикации. Это наш маленький способ сказать "спасибо" за вашу доброту и поддержку!
В последнее время очень активно обсуждается перспектива возобновления пилотируемых полетов на Луну. Причин отправиться туда немало. Это и вечная тяга человечества к познанию неизвестного, и соображения более практического плана, вроде изучения возможности добычи полезных ископаемых. Мы населяем динамичное в своих трансформациях небесное тело, поэтому кому-то может показаться, что работа на нашем спутнике, безжизненном и застывшем, будет скучноватой. Но, возможно, данное представление не соответствует действительности. Наука не способна заглянуть вглубь Луны, поэтому об её геологической активности приходится судить по подсказкам, находящимся на поверхности. И некоторые из них прямо намекают на то, что наш спутник все ещё «жив».
Прежде чем говорить о репутации Луны, как геологически мертвого небесного тела, нужно вспомнить о том, как она родилась. Считается, что это произошло около четырех с половиной миллиардов лет назад. Молодая Земля была тогда гораздо меньше, чем сегодня, но затем столкнулась с Теей – протопланетой размером с Марс. Большая часть материала обоих участников космической аварии слилась в единое целое, однако некоторый его объем был выброшен наружу и в конечном итоге сформировал Луну. Новорожденный спутник находился гораздо ближе к Земле, и гравитационное взаимодействие двух небесных тел разогревало его, затапливая поверхность раскаленными лавовыми потоками.
Анимация возможного появления Луны
Затем она начала медленно остывать, но охлаждение ещё не означает полной заморозки, и если внутри Луны остается жидкая лава, её следы можно увидеть на поверхности, куда она прорывается и затвердевает. На спутнике есть множество серых «пятен». Это так называемые «моря». Они темнее окружающих областей, так как состоят из базальта, который представляет собой застывшую лаву. Что, естественно, является прямым указанием на былую геологическую активность Луны. Но, может быть, она продолжается до сих пор? А если нет, то когда завершилась?
Ученые используют две основные стратегии, чтобы попытаться найти ответы на эти вопросы. Первая заключается в изучении кратеров. Если воронка меньшего размера находится внутри более крупной, это значит, что она моложе. Также можно посчитать количество этих примет местности. Чем их больше, тем раньше сформировалась та или иная область поверхности. В данном случае мы имеем дело с относительным датированием, так как описанные методы не могут сообщить о конкретном возрасте. Несмотря на все сложности, исследователи смогли с их помощью выявить лаву, которая затвердела всего 18 миллионов лет назад. Это по астрономическим меркам совсем немного, но чтобы подтвердить данный вывод, нужно получить в руки реальные образцы пород, после чего в дело вступает вторая стратегия датирования – радиоизотопная.
Это довольно точный метод определения возраста. Некоторые изотопы тех или иных химических элементов радиоактивны и распадаются с предсказуемой скоростью. Чтобы узнать, сколько лет материалу, нужно всего лишь выяснить соотношение количества искомого изотопа и того вещества, в которое он превращается. К сожалению, образцы лунного реголита очень трудно достать, тем более с конкретной области поверхности. В 60-70-ых годах прошлого века астронавты «Аполлонов» привезли на Землю сотни килограммов этого материала, а в 2020-ом некоторое его количество было присовокуплено китайской автоматической межпланетной станцией «Чанъэ-5». В первом случае это образцы возрастом более 4 миллиардов лет, а во втором – вдвое моложе. Если судить только по ним, можно сделать вывод, что лунный вулканизм давным-давно прекратился, и это была бы неплохая новость для будущих исследователей нашего спутника. Опасностей на поверхности Луны хватает, и осознание того, что где-нибудь поблизости не начнет извергаться вулкан, им совсем не помешает.
Члены экипажа «Аполлона-14» демонстрируют одни из самых больших лунных камней, которые они привезли с Луны
Однако некоторые приметы местности все же заставляют сомневаться в этом. Возьмем, к примеру, небольшой, но довольно яркий кратер Ина, который находится в так называемом «Озере Счастья». Он не похож на другие местные воронки и, возможно, не является следствием попадания в поверхность Луны метеорита. Об этом говорит хотя бы то, что его дно не находится ниже окружающей местности. Он больше напоминает именно вулканический объект. Кроме того, материал, заполняющий его, ярче блестит под солнечными лучами и выглядит моложе прилегающего реголита. В данный момент астрономы могут только рассматривать фотографии кратера. Но даже этого хватило одной группе ученых, чтобы с помощью описанного выше метода подсчета ударных воронок датировать возраст Ины 2 миллионами лет.
Кратер Ина от зонда Lunar Reconnaissance Orbiter
В объяснение этого феномена исследователи выдвинули весьма экстравагантную гипотезу. Согласно их предположению, под поверхностью Луны собрался значительный объем газа, который в какой-то момент вырвался на свободу, а породы, находившиеся сверху, обрушились, потеряв опору. Однако стоит отметить, что далеко не все эксперты согласны с «молодостью» Ины. Существует альтернативная гипотеза, декларирующая, что она заполнена вспененной лавой, напоминающей по консистенции пемзу. Подобный материал мог бы скрыть множество кратеров, на миллиарды лет омолодив местность.
Снимок полученный с помощью спектрометра зонда Clementine. Западный кратер и кратер Ина
Ещё одним свидетельством геологической активности нашего спутника могут быть «лунотрясения». Они фиксируются в течение десятков лет благодаря сейсмометрам, оставленным на Луне экипажами «Аполлонов». Что может быть их причиной? Вряд ли в недрах небесного тела сохранилось много тепла, но там есть радиоактивные элементы, выделяющие какую-никакую энергию. Здесь нет тектоники плит, как на Земле, но если между внутренними слоями имеется заметная разница температур, то это тоже может выливаться в проявления сейсмического характера. Остывающие породы становятся плотнее и опускаются, в то время как теплые стремятся наверх.
Не будем сбрасывать со счетов гравитационное взаимодействие между Землей и Луной, а также космическую бомбардировку – эти факторы теоретически способны увеличивать тепловой «бюджет» нашего спутника. Их совокупность, возможно, достаточна для того, чтобы внутри него находилась жидкая магма. Так ли это, покажут последующие исследования. Но, скорее всего, зрелищных извержений на Луне ждать не стоит. На этом и закончим.
Спасибо за внимание! Если вам понравилась статья, то можете поддержать нас "плюсиком" или подписаться на наш канал. Также хотелось бы упомянуть, что у нас есть свой Телеграм канал. Там мы постоянно публикуем интересные посты о космосе и астрономии.
Какая планета, по вашему мнению, является самой типичной для нашей Вселенной? Вы можете представить себе маленький каменистый объект, огромный газовый гигант или что-то промежуточное, но наверняка считаете, что это небесное тело вращается вокруг какой-то звезды. Именно в последнем отношении ваше понимание космоса далеко от реальности, так как большинство планет бесхозны. Их невероятно трудно найти, но астрономы подсчитали, как много этих «бродяг» в глубинах Вселенной.
Планета-сирота. Иллюстрация
Как появляется «планета-сирота»? Это, кстати, самое распространенное обозначение для объектов данного типа. Она может сформироваться стандартным образом внутри протопланетного диска, окружающего молодую звезду. Он состоит из газа, пыли, камня и льда. Гравитация и беспрерывные столкновения частичек материи лепят из этого откровенного мусора небесные тела весьма приличных размеров, многие из которых впоследствии можно именовать планетами. Но та же самая гравитация способна превратить эти объекты в изгоев. Если рядом с ними пролетает какой-нибудь газовый гигант или даже звезда, то беднягу банально вышвыривает за пределы системы в бескрайние космические просторы.
Протопланетный диск в представлении художника
Также образование планеты может происходить в результате «коллапса ядра», когда большое облако пыли и газа, плавающее посреди космоса, приобретает достаточную массу, чтобы «схлопнуться» в искомое небесное тело. Так обычно образуются звезды, но если что-то нарушает этот процесс, все может закончиться рождением всего лишь планеты. Причиной может быть гравитационное воздействие внутри области активного звездообразования, когда объект выбрасывается прочь «недоразвитым». Также виновником способен стать слишком сильный звездный ветер, который сдувает газ, необходимый для формирования светила. В любом случае при недостатке массы получится не звезда, а богатая газом планета.
Астрономы знают, что планеты-сироты формируются как минимум двумя этими способами, но не имеют понятия, какой из них Вселенная использует чаще. Одной из причин, затрудняющих поиск ответа на этот вопрос, является то, что найти объекты данного типа в космосе невероятно сложно. Наиболее распространенные и эффективные технологии обнаружения экзопланет требуют наличия звезды. Это, в частности, транзитный метод, когда ученые долго отслеживают яркость светила, и если замечают, что этот показатель падает на одну и ту же величину через равные промежутки времени, то делают вывод о присутствии планеты.
Транзитный метод
Используется также метод доплеровской спектроскопии, когда отслеживается цвет света, а не его яркость. Гравитация планеты, вращающейся вокруг звезды, заставляет ту «дергаться» из стороны в сторону. При этом свет последней выглядит более красным, когда она отдаляется от земного наблюдателя, и более голубым, если приближается. Таким образом, если цветовые перепады происходят упорядоченно, мы тоже можем сделать вывод о наличии планеты. Астрометрия также основана на колебаниях, но она отслеживает фактическое движение звезды в космосе. Заметить планету-сироту теоретически можно и с помощью прямых наблюдений, но современные технологии этого рода не позволяют делать это посредством обычного сканирования неба.
Метод доплеровской спектроскопии
Как бы то ни было, все перечисленные методы лучше всего работают с экзопланетами, вращающимися вокруг звезд. Хотя и здесь недостатков много. Во-первых, эти способы склонны гораздо чаще находить большие горячие планеты, которые располагаются в непосредственной близости от своих звезд. Прямое наблюдение вообще не способно засечь далекие объекты данного типа. Это все равно что искать темные пиксели в бескрайнем темном море.
К счастью, чтобы обнаружить планету, видеть ее вовсе не обязательно. Существует, например, эффект гравитационного линзирования, когда материя искажает доходящий до наблюдателя свет. Чаще всего его используют, чтобы заглянуть на самые окраины Вселенной с помощью скоплений галактик, имеющих гигантскую совместную массу. Для поиска сирот можно применять родственный ему метод гравитационного микролинзирования, когда искаженный свет рассказывает непосредственно о самой «линзе», которая действительно может быть размером с планету.
Метод гравитационного микролинзирования
Когда планета-сирота проходит между земным наблюдателем и фоновой звездой, происходит событие микролинзирования. Такие параметры, как изменение яркости светила и продолжительность эффекта, говорят о массе линзы. Как и все другие методы, этот лучше работает с крупными объектами, коими предстают газовые гиганты и коричневые карлики, считающиеся в астрономии чем-то вроде несостоявшихся звезд. Данный метод впервые позволил заметить планету в 2003 году, и её масса была вдвое больше, чем у Юпитера. Первая научная статья, посвященная поискам сирот посредством гравитационного микролинзирования, была опубликована в 2011 году. Её авторы сообщили, что на каждую звезду Млечного Пути приходится примерно два «странника» массой с Юпитер. Однако эта оценка была основана на очень небольшой выборке и не учитывала менее крупные планеты, в том числе земного типа.
Коричневый карлик. Иллюстрация
Затем в течение многих лет выходили все новые отчеты на интересующую нас тему, и их авторы предлагали собственную оценку количества планет-сирот во Вселенной. Результаты последнего исследования были опубликованы в 2023 году, и они потрясают воображение. Здесь утверждается, что на каждую звезду приходится от 8 до 44 таких планет. Для сравнения: количество обычных объектов этого рода, вращающихся вокруг звезд, составляет около 3,2-4,3, то есть «беспризорных бродяг» может быть до 10 раз больше. Исследование ещё не прошло процесс экспертной оценки, но коллеги ученых считают, что их вывод выглядит достоверно. Авторы рассмотрели более 3500 потенциальных событий микролинзирования, причем каждое из них должно было соответствовать серьезным квалификационным критериям.
Ученые свели полученные данные о планетах-сиротах Млечного Пути в вероятностную массовую функцию. Это модель, которая показывает количество тел с разной массой, будь то в скоплении звезд, образовавшихся внутри одной области космоса, или, как в нашем случае, среди «бродячих» небесных тел. Оказалось, что в этом сообществе должно быть огромное количество небольших планет. Таким образом, если астрономам легче искать условные Юпитеры, это не значит, что в космосе нет ничего кроме них. Созданная функция позволила сравнить общую массу планет-сирот с массой всех звезд нашей галактики. Выяснилось, что на одно светило размером с Солнце приходится от 88 до 368 сирот земной массы. Понятно, что в применении к газовым гигантам это гораздо меньшее количество. Усредненно это и дало от 8 до 44 планет на одну звезду.
Планеты-сироты в представлении художника
Может показаться, что перед нами очень большая погрешность. Это действительно так, но ничего удивительного здесь нет. Во-первых, астрономам нужно подстраховаться, так как микролинзирование не всегда позволяет отличить сироту от обычной планеты, находящейся на значительном удалении от своей звезды. Чтобы избавиться от этой неопределенности, им придется использовать более совершенное оборудование. К счастью, ждать этого осталось недолго. В 2026 или 2027 году будет запущен космический телескоп «Нэнси Грейс Роман». Если это случится, можно надеяться на настоящий прорыв в области исследований космоса в инфракрасной части спектра. Обсерватория оборудована широкоугольным прибором с чувствительностью как у «Хаббла», но со стократно более широким полем обзора. Ожидается, что она предоставит гораздо более точные данные о планетах-сиротах. Конечное значение их количества на звезду может оказаться ближе к восьми, чем к сорока четырем, но каким бы оно ни было, у науки также появится шанс ответить, почему этих объектов так много во Вселенной.
Космический телескоп имени Нэнси Грейс Роман (Nancy Grace Roman) в представлении художника
Спасибо за внимание! Если вам понравилась статья, то можете поддержать нас "плюсиком" или подписаться на наш канал. Также хотелось бы упомянуть, что у нас есть свой Телеграм канал. Там мы постоянно публикуем интересные посты о космосе и астрономии.
Deep Despair 2 - когда разработчики добавляют кучу механик в сиквел игры: тут есть всё от Dungeon Crawler до симулятор ферми, от РПГ с крафтом до водного транспорта с выживанием в открытом мире. Оценки на Steam очень положительные
Deep Despair 2 — это приключенческая игра на выживание в открытом мире с процедурной генерацией и полной свободой действий. Игра является прямым продолжением и развитием первой части. Сиквел стал намного масштабнее, серьезнее, интереснее и обзавелся множеством новых механик, которые помогут вам выжить или скрасить досуг в игре. Вы вольны заниматься животноводством, производством спирта для изготовления различных напитков и коктейлей Молотова, пивоварением, приготовлением пищи, фермерством, строительством и укреплением своей базы (электричество вам в помощь!) или просто собирайте еду и отправляйтесь в путешествие через разнообразный мир, сопровождаемый дождем. Зелья помогут вам расти быстрее и сильнее, кулинария откроет для вас множество сытных блюд, а собственная ферма будет снабжать вас всеми необходимыми ресурсами. В игре вам не будет скучно, если вы любите свободу действий и умеете себя развлечь!
Подготовьте меч, заточите его на наковальне, наденьте обсидиановые доспехи, запаситесь едой с зельями и отправляйтесь в недра, чтобы добыть кристаллы магмы для создания лучшего снаряжения в игре! После этого можно отправиться на заснеженный Северный полюс и насладиться прохладой. Добро пожаловать в чудесный новый мир Deep Despair 2! Он вернулся.
Особенности
Более 500 предметов и широкий крафт с использованием самых разных приспособлений
Огромные процедурно генерируемые миры с богатой флорой и фауной
Разнообразные биомы: лес, пустыня, пляж, река, океан, болота, джунгли и даже Северный полюс
Водный транспорт для полноценных морских путешествий
4 уровня подземелий: шахты, глубокие пещеры, лавовые озера и недра
Опасные боссы с уникальной добычей
Более 10 видов брони с уникальными бонусами
Полноценная внутриигровая карта с системой маркировки
Новая боевая система, основанная на парировании и блокировании атак щитом.
Сегодня для прогноза поведения лесных пожаров используются компьютерные симуляции. Однако в большинстве из них отсутствуют важные исходные данные, например, о том, как эти стихийные бедствия усиливаются при изменении погоды. Не понимая, как огонь в буквальном смысле подпитывает сам себя, коллективное человечество не может в должной мере защититься от него.
По мере усугубления климатического кризиса проблема приобретает все более серьезные масштабы. Во многих частях планеты весна становится все теплее, а лето засушливее. Леса в этих условиях подсыхают, превращаясь в мину замедленного действия. Бороться с пламенем в них намного сложнее, чем в любой другой местности, и тем более в населенном пункте. Пожар может начаться в каком-нибудь отдаленном уголке и очень быстро приобрести катастрофический масштаб. Давно понятно, что для успешного противодействия огненной стихии было бы полезно знать, где и когда следует ждать возгорания, а также то, как распространяется пламя.
В современных компьютерных симуляциях преимущественно учитываются тип местности и количество топлива, на которое может рассчитывать пожар. Но этого просто недостаточно. Чтобы сделать расчеты более точными, нужно установить, какие ещё факторы влияют на распространение огня. Одним из них, естественно, является погода и, если конкретнее, ветер. Сильные его порывы могут потушить небольшие возгорания, но только усиливают крупные пожары. Огонь в подавляющем большинстве случаев движется туда, куда дует поток воздуха. Тот может гнать пламя в одном направлении, удерживать его на месте и даже разделять на два отдельных пожара.
Ветер, конечно же, тоже учитывается в компьютерных симуляциях, но речь здесь идет об атмосферных фронтах и штормовых системах. В малом масштабе, например, при огибании горной вершины или усилении внутри узкой долины, эти потоки воздуха не рассматриваются. К чему это может привести, показал пожар 2017 года в Редвуд-Вэлли. Симуляции не учли, как на его распространение повлияет 11-километровый проход в горах Северной Калифорнии. Ветер, который нес с собой пламя, врывался сюда, как в аэродинамическую трубу, и испепелял все, что встречалось на его пути. На следующий год пожар, подпитываемый потоками воздуха, спускающимися с близлежащих гор, практически уничтожил городок Парадайз в той же Калифорнии. Тогда погибли 85 человек.
Ветер может подхватывать тлеющие угли и уносить их на значительное расстояние от очага пожара. Естественно, иногда это провоцирует новые возгорания. Это значит, что системы компьютерного анализа должны учитывать не только направление ветра, но и потенциальную область, где возможны подобного рода поджоги. Сильные пожары способны непосредственно менять погодные условия вокруг себя. Они поднимают на очень приличную высоту столбы дыма и горячего воздуха. Там эти восходящие потоки охлаждаются. Водяной пар, содержащийся в них, конденсируется, образуя грозовые облака, которые вообще являются характерной приметой природных пожаров. У них даже есть собственное название – пирокумулятивные.
К сожалению, из них обычно не проливаются обильные дожди, способные помочь с тушением пожара. Более того, гораздо чаще осадки только усугубляют ситуацию. Попадая в воздух, высушенный и нагретый пламенем, они испаряются, генерируя холодные потоки. Это приводит к возникновению вокруг очагов горения порывов, разносящих в разные стороны тлеющие угли. Восходящие потоки дыма и тепла способны порождать смертоносные огненные торнадо. Этот феномен фиксировался всего дважды: в 2003 году в Австралии и в 2018-ом в Калифорнии. В последнем случае скорость ветра превышала 225 километров в час. Гигантская огненная спираль унесла жизни четырех человек и спалила все, что в неё попало. Кроме того, поднимающиеся волны нагретого воздуха – это идеальная среда для возникновения молний, которые способны вызвать новые пожары сами по себе.
Как видим, пожары помогают распространению огня множеством разных способов, а это означает, что предсказать, в какую сторону они направятся, очень непросто. К счастью, в последнее время изучением этого вопроса занимается отдельная область науки. Ученые проводят кропотливую, часто весьма сложную работу. Они анализируют происходящие на планете пожары с момента их возникновения до полного угасания. Опрашиваются бригады, принимающие участие в борьбе с этим бедствием. Прогресс исследований уже заметен. Последние компьютерные симуляции, учитывающие заложенные в них данные о поведении ветра, весьма точно отобразили развитие уже случившихся пожаров. Это означает и гораздо более корректное прогнозирование тех, что будут происходить в дальнейшем. Это наверняка позволит спасти множество жизней, причем не только человеческих.
В публикациях СМИ и блогеров можно встретить удивительную историю: француз на протяжении долгих лет жил лишь с 10% мозга, при этом хорошо себя чувствовал, а патология обнаружилась только тогда, когда он пожаловался на слабость в ногах. Мы решили проверить, правдива ли она.
Спойлер для ЛЛ:в большей степени верно, но 10% — это всё же преуменьшение, скорее всего, от среднего веса мозга сохранилось не менее 15%. Более того, 80% нейронов находятся в полностью сохранившемся мозжечке, то есть их потеря составила менее 20%.
О французе с 10% мозга писали многие СМИ: «Комсомольская правда» («Француз 50 лет живёт без мозга»), «Москва 24» («Француз на протяжении 50 лет живёт без мозга»), «Известия» («Француз прожил 44 года практически без мозга») или Lenta.ru («У 44-летнего француза почти исчез мозг»). Эту историю в своих материалах также упоминали Republic и «Российская газета». Кратко её рассказывают так: «У мужчины отсутствует 90% мозга. Он разрушился в течение 30 лет, но это не мешало ему работать, жениться и завести детей».
Без детального понимания, как устроен мозг человека, разобраться в истории не получится. Для упрощения понимания в этом объяснении структуры, которые имеют прямое отношение к истории, будут выделены курсивом.
Головной мозг — это орган центральной нервной системы, расположенный в передней и верхней части черепной полости. Мозг среднего взрослого человека весит примерно 1200–1400 г и занимает подавляющую часть ёмкости черепа.
Принято разделять мозг на три большие части: полушария большого мозга, мозжечок (лат. cerebellum — дословно «малый мозг») и ствол мозга. Также существует деление на пять отделов:
продолговатый мозг;
задний, включающий в себя мост, мозжечок и эпифиз;
средний;
промежуточный;
передний мозг, представленный большими полушариями.
Помимо упомянутых структур, в мозге также находятся желудочки — полости, заполненных спинномозговой жидкостью. Всего их четыре: два боковых (левый по традиции называют первым, а правый — вторым) сообщаются через отверстие Монро с третьим, а тот, в свою очередь, — через Сильвиев водопровод с четвёртым. Из четвёртого желудочка спинномозговая жидкость попадает в субарахноидальное пространство (полость между мягкой и паутинной мозговыми оболочками мозга) через два боковых отверстия Люшки и одно срединно расположенное отверстие Мажанди (на иллюстрации это самый низ фиолетового участка).
Сверху вниз: синий — боковые желудочки; голубой — отверстие Монро; жёлтый — третий желудочек; красный — Сильвиев водопровод; фиолетовый — четвёртый желудочек; зелёный — переход в центральный спинномозговой канал. en:Anatomography, CC BY-SA 2.1 JP, via Wikimedia Commons
Таким образом, ключевые понятия — это большой мозг, мозжечок и ствол мозга, а также третий и четвёртый желудочки и отверстие Мажанди.
Некоторые ресурсы, например «Комсомольская правда», в своих публикациях дали ссылки на оригинальную публикацию в авторитетном британском медицинском журнале The Lancet. Там случай описан в формате клинической картины, то есть одного абзаца текста и сопровождающей его фотографии. Текст хотя и небольшой, но сложный для понимания неспециалистами, поэтому мы перескажем его своими словами.
Мужчина 44 лет обратился по поводу двухнедельной лёгкой слабости левой ноги. В возрасте шести месяцев у пациента произошло скопление спинномозговой жидкости в мозге. Врачи установили вентрикулоперитонеальный шунт — трубку, по которой излишняя жидкость покидает мозг, отводится в брюшную полость и всасывается в венозное русло. Однако в 14 лет пациент пожаловался на нарушение координации движений и слабость мышц, поэтому шунт убрали (обычно шунт ставится навсегда, но в некоторых случаях врачи могут решить, что в нём больше нет необходимости, и убрать его. Наиболее вероятно, что после того, как шунт убрали, за ребёнком велось пристальное наблюдение, однако признаков скопления спинномозговой жидкости не было. — Прим. ред.). Его неврологическое развитие и история болезни были нормальными. Он женат, имеет двоих детей и работает государственным служащим (в оригинале white collar, то есть «белый воротничок»). Далее из-за обращения уже во взрослом возрасте пациенту сделали КТ и МРТ, где и обнаружили увеличение боковых, третьего и четвёртого желудочка, очень тонкий корковой слой, наличие кисты задней ямки и сужение отверстия Мажанди. Нейропсихологическое тестирование показало, что его коэффициент интеллекта (IQ) равен 75, при этой словесный IQ — 84, а перформативный — IQ 70. Чтобы ему помочь, врачи провели нейроэндоскопическую вентрикулоцистерностомию, то есть малоинвазивным методом проделали отверстие в третьем желудочке (жёлтый на визуализации), чтобы жидкость не скапливалась. Однако нужного эффекта манипуляция не дала, и тогда ему вновь установили вентрикулоперитонеальный шунт, сбрасывающий лишнюю спинномозговую жидкость в брюшную полость. После введения шунта результаты неврологического обследования стали нормальными в течение нескольких недель. Результаты нейропсихологического тестирования и КТ не изменились.
А — КТ мозга, В, С и D — МРТ. LV — боковые желудочки. III — третий желудочек. IV — четвёртый желудочек. Стрелка — отверстие Мажанди. Зелёная линия — контур кисты. Источник
Случай действительно весьма необычный, поэтому он и был опубликован в таком авторитетном журнале. Однако сами учёные про 10% мозга ничего не пишут. Для того чтобы понять, откуда взялся этот тезис, вспомним, что мозг делится на три отдела: большой мозг, мозжечок и ствол мозга. Изучив приведённые в публикации КТ и МРТ пациента, главный редактор портала neuronovosti.ru, научный журналист и популяризатор науки Алексей Паевский отметил, что у пациента полностью сохранны и не изменены в размерах мозжечок и ствол мозга. В процентном соотношении к весу всего мозга мозжечок и ствол составляют около 13%, плюс какая-то часть большого мозга (незначительная, но не нулевая) у пациента осталась. То есть 10% — это всё-таки преуменьшение, скорее всего, от среднего веса мозга у него сохранилось не менее 15%.
Второй важный аспект, который упускается в большинстве публикаций, — нейроны в мозге человека распределены крайне неравномерно. Именно в мозжечке их больше всего. По оценкам одних учёных, из 120 млрд всех нейронов мозга 101 млрд располагается именно в мозжечке. Другие оценивают суммарное количество нейронов более скромно: «всего лишь» 85 млрд, из которых 69 млрд снова приходятся на мозжечок. Таким образом, если переводить потерю мозга из веса и объёма в количество нейронов, цифра окажется не столь шокирующей — француз потерял примерно 20% от всех нейронов.
К сожалению, в материале The Lancet учёные не говорят, в каком возрасте мозг пациента начал замещаться спинномозговой жидкостью. Наиболее вероятно, что до обнаружения этой патологии ни КТ-, ни МРТ-диагностики ему не проводили, поэтому узнать, как выглядел его мозг в шесть месяцев или в 14 лет, нет возможности. Более того, недостаточно данных даже для того, чтобы понять, родился он с такой особенностью или спинномозговая жидкость постепенно растворяла его мозг.
Важно также держать в голове так называемую нейропластичность — при врождённом отсутствии или потере части мозга и нейронов остальные участки способны полностью или частично взять на себя его функции. Вот пара примеров.
24-летняя китаянка обратилась к врачам по поводу постоянных головокружений, и специалисты выяснили, что она с рождения лишена мозжечка. Вместо него в мозге женщины была лишь спинномозговая жидкость. При этом она на тот момент уже была замужем и воспитывала дочь. Отмечено, что в детстве она отставала в развитии от сверстников — научилась стоять лишь в четыре года (в среднем это происходит в девять-десять месяцев), а ходить без поддержки — в семь лет (в среднем это происходит примерно в 12 месяцев). Однако во взрослом возрасте женщина почти перестала отличаться от сверстников. Она нечётко произносит некоторые слова и не всегда может дотронуться пальцем до кончика носа с закрытыми глазами, но, несмотря на отсутствие 80% нейронов, живёт вполне нормальной жизнью.
Могут люди жить и полностью без одного полушария мозга, удалённого хирургическим путём. Такая операция называется гемисферэктомия, и чаще всего её проводят, чтобы избавить пациента от некупируемых медикаментозно приступов эпилепсии. Американские учёные сравнили МРТ мозга шести взрослых, перенёсших в детстве такую операцию, с шестью добровольцами. Выяснилось, что у пациентов после гемисферэктомии связи в мозге не имеют значительных отличий от нормальных, а когнитивные и физические способности — такие же, как у их сверстников. Потеря одного из полушарий в раннем возрасте стимулирует развитие второго, и никак особенных проблем человек не испытывает. Операция гемисферэктомии во взрослом возрасте и её последствия более-менее правдоподобно показаны в 15-й серии третьего сезона популярного телесериала «Доктор Хаус».
Таким образом, в большинстве деталей история про француза, потерявшего значительную часть мозга, верна. Однако журналисты весьма вольно высчитали эти 10%: 13%, приходящиеся на мозжечок и ствол мозга, полностью сохранны, также у пациента осталась небольшая часть коры полушарий. Более того, в пересчёте на количество потерянных нейронов ситуация ещё менее фатальна — 80% нейронов находятся в полностью сохранившемся мозжечке, то есть потеря составила менее 20%. Самым корректным (хотя и не настолько впечатляющим) заголовком для такой новости был бы такой: «Француз на протяжении десятилетий жил лишь с 10% коры головного мозга».
Изображение на обложке: Image by Pexels from Pixabay