Нейробиологи НГУ выяснили, чем опасны бессонные ночи для студентов

В начале ХХI века для диагностики опухолей западные ученые предложили оценивать изменения количества здоровых и больных клеток в органах по нарушениям количества специфических информационных молекул РНК. В клинической генетике началась гонка, кто на основании геномных данных с лучшей точностью посчитает клетки. Для коммерческой диагностики опухолей и инсультов были созданы сложные математические модели, а в научных статьях рапортовали о достижении точности подсчета клеток в 10%, 5%, 3%, и даже в 0,5-1%. При этом сложилось упрощенное мнение о точном соответствии количества информационных молекул РНК числу клеток определенного типа в любом органе.

Нейробиологи Новосибирского государственного университета проверили, насколько такое соответствие правдоподобно для клеток самого сложного органа в организме – головного мозга. Для своих подсчетов новосибирские ученые использовали не сложные математические модели, требующие интенсивных вычислений, а гораздо более простой индикатор среднего количества – медиану, который может посчитать любой старшеклассник.

Оказалось, что в клетках коры мозга общее число информационных молекул циклически меняется на протяжении суток, и такие изменения могут достигать 10-15% от их общего количества. Более того, количество информационных молекул в мозге может временно измениться под действием сильного стресса, например, после однократного эпизода бессонницы. Нейробиолог кафедры физиологии Факультета естественных наук НГУ Петр Меньшанов объяснил, что все эти изменения в клетках нервной системы происходили в пределах нескольких часов, и, очевидно, не были связаны с изменением числа самих клеток мозга.

— Иначе у любого студента после пары бессонных ночей во время сессии можно было бы диагностировать тяжелое необратимое повреждение мозга и психики, — сообщил Меньшанов.

На основании полученных данных новосибирские ученые сделали вывод, что небольшие, не превышающие 20-25% изменения количества информационных молекул РНК нельзя трактовать как индикатор изменения числа клеток мозга. Поэтому диагностика изменений клеточного состава геномными методами с точностью до 0,5% может быть полезна лишь для научных целей, но не для клинической диагностики.

Полученные новосибирскими исследователями данные также свидетельствуют о существовании в живых клетках динамического равновесия информационных молекул РНК, в котором синтез большого числа дополнительных молекул невозможен без разрушения ранее произведенных. Существование динамического равновесия информационных молекул делает клетки организма подобными более сложным экономическим системам, в которых существует предел производственных возможностей, непреодолимый без научного прогресса либо торговли с другими государствами.

В дальнейшем разработанный новосибирскими нейробиологами подход к оценке числа клеток будет автоматизирован с использованием IT-решений студентов Института интеллектуальной робототехники НГУ.

Исследование опубликовано в одном из ведущих изданий в области молекулярной нейробиологии – журнале Journal of Molecular Neuroscience.