Влияние активности и сна в молодом возрасте на продолжительность жизни: результаты исследования опубликованы в журнале Science
В рамках исследования, результаты которого опубликованы в журнале Science, ученые изучали поведение африканской бирюзовой карпозубочки (Nothobranchius furzeri) на протяжении всей их жизни, чтобы определить, как различные аспекты поведения влияют на процессы старения и продолжительность жизни. Эти рыбы, размер которых сопоставим с гуппи, имеют среднюю продолжительность жизни от четырех до восьми месяцев.
Результаты исследования показали, что особи, проявляющие более высокую активность, имеют тенденцию к более длительной продолжительности жизни по сравнению с менее активными особями. Также было установлено, что рыбы, демонстрирующие ночной паттерн сна, имеют более высокую выживаемость по сравнению с теми, кто предпочитает спать в дневное время.
Эти данные указывают на то, что поведенческие паттерны в молодом возрасте могут служить индикаторами процессов старения и продолжительности жизни. Анализ поведения позволяет получить представление о внутренних физиологических изменениях, происходящих в организме на протяжении жизни.
Старение представляет собой сложный биологический процесс, который зависит от множества факторов, включая генетические особенности и условия окружающей среды. Поведенческие характеристики могут служить эффективным инструментом для изучения механизмов старения.
Тем не менее, взаимосвязь между поведенческими паттернами, процессами старения и продолжительностью жизни требует дальнейшего изучения. Для более глубокого понимания этой взаимосвязи ученые провели детальный анализ активности и режима сна карпозубочек.
Для мониторинга поведения рыб использовались системы видеонаблюдения, обеспечивающие круглосуточную запись их движений. Анализ данных осуществлялся с применением методов машинного обучения, которые позволили оценить уровень активности, скорость передвижения и периоды покоя.
К 100-му дню жизни карпозубки достигают возраста, который можно охарактеризовать как "предпенсионный". Рыбы, прожившие более 200 дней, демонстрировали повышенную активность и энергичность.
Особи, прожившие более продолжительную жизнь, чаще проявляли ночной режим сна, в то время как рыбы с меньшей продолжительностью жизни чаще дремали в дневное время. Эти различия в поведенческих паттернах были настолько выраженными, что исследователи смогли разработать модель "поведенческих часов" для прогнозирования продолжительности жизни молодых особей.
С возрастом у карпозубочек наблюдались изменения в структуре сна. Они начинали проявлять снижение ночной активности на несколько дней, после чего возвращались к стабильному суточному ритму.
В ходе исследования также были проанализированы молекулярные изменения в восьми различных органах карпозубок. Наиболее значительные различия были выявлены в печени. У рыб с более короткой продолжительностью жизни наблюдалось усиление активности генов, ответственных за синтез белков и поддержание клеточных структур, по сравнению с долгожителями.
Полученные результаты согласуются с данными аналогичных исследований старения других видов. Ученые предполагают, что разработанные методы могут быть применены для изучения процессов старения у других животных и, возможно, у человека.