Ученые обнаружили страдающих бессонницей рыб

Исследования полосатых данио (Danio rerio) показали, что эти рыбы, хотя и не могут из-за отсутствия век закрыть глаза, способны спать и испытывать нарушения сна, сообщает группа американских и французских ученых в своей статье в журнале PLoS Biology.

Механизмы сна у животных, не относящихся к классу млекопитающих, в частности, рыб, изучены сравнительно мало. Исследователи анализировали связанные со сном биохимические процессы, происходящие в организме полосатых данио (Danio rerio, известных аквариумных рыбок), а также их поведение и генетические характеристики.

Данио были выбраны, поскольку, с одной стороны, проводить эксперименты над ними сравнительно легко, с другой стороны, их центральная нервная система сходна с таковой у млекопитающих, то есть полученные результаты могут принести пользу исследованиям человеческого сна, в частности, помочь лучше понять причины нарушений сна у человека.

Исследование показало, что данио, хотя и не могут закрыть глаза (как и большинство других рыб, они лишены век), способны спать. Спят они преимущественно ночью, во время сна находятся около поверхности или, наоборот, у дна, хвост при этом наклонен вниз. Рыбы, которым ночью не давали спать при помощи слабого электрошока, старались отоспаться днем при первой же возможности.

Некоторые особи страдали от генетического расстройства: у них отсутствовал рецептор, отвечающий за чувствительность к гипокретинам - гормонам, помогающим бороться со сном. У млекопитающих отсутствие этого рецептора приводит к избыточной сонливности. У рыб оно проявлялось почти противоположным образом: их ночной сон был рваным и коротким (на 30 процентов короче, чем у здоровых особей).

Ученые считают, что их работа подтверждает возможность использования костных рыб в качестве объектов исследований, связанных со сном и нарушениями сна.

В IBM измерили электронную плотность нанотрубок

Ученые впервые смогли измерить распределение электрического заряда в углеродных трубках диаметром менее двух нанометров (в 50 тысяч раз тоньше человеческого волоса). Это важный шаг к созданию надежных углеродных транзисторов, сообщает компания IBM.

Углеродные нанотрубки — это аллотропная форма углерода, представляющая собой цилиндрические структуры диаметром от одного до нескольких десятков нанометров. Их микроскопические размеры и уникальные свойства проводимости позволяют создавать компактные, быстродействующие и потребляющие мало энергии микросхемы.

Многие исследователи полагают, что в будущем кремниевые микросхемы будут полностью вытеснены более эффективными углеродными. Уже построены мощные транзисторы на углеродных нанотрубках, но их существенным недостатком является высокая чувствительность к внешним условиям. Колебания температуры, контакт с непредусмотренным веществом, вибрация могут влиять на электрические свойства нанотрубок и ухудшать производительность устройства.

Для уменьшения чувствительности важно понимать, как именно внешние условия влияют на свойства нанотрубок, в частности, на их электронную плотность. Электронной плотностью называют распределение электрического заряда в трубке - несколько упрощая, вероятность обнаружить электрон (носитель заряда) в той или иной точке. До сих пор не существовало надежных методов измерения электронной плотности в подобных структурах.

Группа исследователей из IBM использовала эффект Рамана (комбинационное рассеяние): изменение частоты света, рассеивающегося в веществе или отражающегося от него (с изменением частоты меняется длина волны и, следовательно, цвет света). Ученые установили зависимость изменения частоты света от частоты колебаний атомов нанотрубки, которая, в свою очередь, связана с изменениями электронной плотности. Таким образом, фиксируя изменение цвета, можно определить электронную плотность участка трубки.