Недостаток освещения убивает нейроны мозга и делает нас глупее

Еще из школьной программы мы в общих чертах знаем, что все живое и неживое на Земле «работает» на солнечной энергии. Причем по мере развития науки выясняются весьма любопытные нюансы этого процесса. Насколько высока наша зависимость от звезды по имени Солнце, какую роль она играет в биологической жизни планеты и при чем тут коэффициент умственного развития?

Коллаж Ольги Александровой

Польза на грани опасности 

Когда мы говорим о солнечном свете, то обычно употребляем слово «ультрафиолет». В нашем понимании это синонимы. Но не с точки зрения науки. Если предметно разбирать состав излучения, то 59 % его составляет инфракрасное, 40 % — так называемые видимые лучи и всего 1 % — то самое ультрафиолетовое. 

Несмотря на незначительность «общего вклада», ультрафиолетовые лучи — самая агрессивная и опасная для живых организмов категория. Именно от них мы защищаем глаза солнцезащитными очками из-за негативного влияния на внутренние структуры глаза — хрусталик и сетчатку. Для создания барьера между ультрафиолетовым излучением и кожей предназначены солнцезащитные кремы, так как 86 % случаев рака кожи вызваны его чрезмерным воздействием. И если все эти и прочие неприятности гарантирует нам какой-то жалкий 1 % ультрафиолета, сложно представить масштаб бедствий, не поглощай его львиную долю озоновый слой. 

Однако польза от ультрафиолета все же есть. Например, под его воздействием синтезируется витамин D, обеспечивающий нормальную работу иммунитета. Ультрафиолет ускоряет Т-лимфоциты (клетки, обеспечивающие распознавание и уничтожение инфекций), одновременно повышая в них уровень пероксида водорода. Последний не только сам убивает болезнетворные бактерии, но и служит сигнальной молекулой, информирующей другие иммунные клетки об опасности. 

Глобальное ничто

Считается, что нашему светилу уже 4,5 миллиарда лет, и в данный момент оно находится в середине жизненного цикла. Примерно через 5 миллиардов лет процессы термоядерного синтеза начнут затухать. Что вовсе не означает, что Солнце мирно испустит дух и погаснет. По самым оптимистичным прогнозам, оно сначала раздуется до орбиты Венеры, а затем сожжет все внутренние планеты (включая, разумеется, Землю). И только потом, уменьшившись до 10-километрового радиуса, превратится в мертвого и безобидного белого карлика, вокруг которого будут вращаться огрызки Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. 

Различные фантазии на тему солнечного апокалипсиса и жизни людей в этот непростой момент весьма популярны в фантастической литературе. Но, объективно, мы до него не доживем. Первые же серьезные изменения в работе Солнца внесут такой глобальный хаос в биологические и природные схемы, что никакого другого результата, кроме их «выключения», не предусмотрено. Ведь наша звезда не только светит и греет. Она еще формирует атмосферу, геомагнитное поле, климат (под действием атмосферного давления и солнечного света образуются туманы, дожди, снегопады и так далее), обогащает состав почвы, обеспечивает процесс фотосинтеза (одним из продуктов которого является кислород, которым мы все дышим) и так далее. Все эти процессы происходят в основном за счет видимого и инфракрасного излучения. Если их поступление сократится, то до эпохи «звездных войн» не то что люди, а даже тараканы и тихоходки (очень живучая мелюзга) не дотянут. Одна только гибель растений, на которые завязаны все пищевые цепочки, уже запустит необратимую реакцию. И в очень короткие сроки планета превратится в такой же мертвый кусок породы, как Марс. Именно поэтому современная наука лояльно относится к версии, что когда-то Красная планета была обитаема. 

Случись недостаток солнечного излучения и до эпохи «звездных войн», ни человечество, ни даже мегаживучие тараканы не дотянут. Гибель растений, на которые завязаны пищевые цепочки, запустит принцип домино. И в очень короткие сроки планета из живого организма превратится в такой же мертвый кусок породы, как Марс.

От общего к частному

Помимо глобальных процессов формирования биосферы, солнечная активность влияет и на земные организмы. Включая, разумеется, и человека. Подробное изучение этой темы принесло ученым немало удивительных открытий. Например, недавно специалисты Мичиганского университета решили проверить, влияет ли уровень освещения на когнитивные способности — навыки мозга усваивать и обрабатывать информацию об окружающем нас мире. К этой категории относят память, внимание, воображение, речь, возможность логически рассуждать, принимать решения, воспринимать информацию органами чувств и так далее. Как следует из публикации в журнале Medical Хpress, у подопытных крыс, которых длительное время держали исключительно при электрическом освещении, почти на 30 % уменьшилось количество нейронов в гиппокампе (отвечает за память). В результате чего им было сложно выбраться из знакомого игрового лабиринта. Кроме того, отмечались явные проблемы с сообразительностью, заторможенность реакций и общее депрессивное состояние (представьте себе, у крыс тоже бывает плохое настроение). При этом вторая группа грызунов, которых дневного света не лишали, никаких «сбоев в настойках» не демонстрировала. Ученые считают, что результаты эксперимента косвенно подтверждают: именно недостатком солнечного света объясняется тот факт, что с наступлением зимы (когда дни становятся короче и мы вынуждены проводить много времени при искусственном свете) многие люди отмечают у себя заторможенность, проблемы с фокусировкой внимания и памятью. При этом даже минимальное воздействие солнечного света, наоборот, улучшает настроение и повышает работоспособность.  

Подноготная этого механизма весьма любопытна. Любой свет, попадая на сетчатку глаза, воздействует на специальные ганглионарные клетки. Они отвечают за ритмы сна и бодрствования, познавательные функции и настроение. Так вот, по какой-то причине они наиболее восприимчивы именно к естественному освещению. Чем ярче день и больше солнца, тем лучше ганглионарные клетки работают. Чем солнца меньше, тем слабее их активность. Интересно, что солнечный свет и свет от гаджетов относятся к одному типу — так называемому излучению синего спектра. Именно поэтому, когда мы залипаем допоздна у экрана компьютера или смартфона, мозг путает день с ночью, сбивая биологические часы. В то же время каким-то непонятным пока образом мозг различает и идентифицирует отдельно именно солнечный свет. И реагирует на него соответствующим образом — повышением активности и выработкой серотонина. 

Однако наступление зимних месяцев — процесс неизбежный, а работать и жить в полную силу как-то надо. Для того чтобы минимизировать ущерб, нейробиологи рекомендуют проводить хотя бы по 30 минут вне помещения. Например, завести привычку прогуливаться в обеденное время. Даже в пасмурный день можно легко получить свою дозу хорошего настроения за счет рассеянного света. 

bebenina@sb.by