چرا پیر می‌شویم؟

وب‌گاه عرشه آنلاین 1401/10/03 - 10:24 مشاهده در مرجع

راز اصلی پیر شدن انسان کشف شد.

بیش از یک قرن پیش نظریه نسبیت عام اینشتین، درک بشر از جهان را تغییر داد و از آن زمان، دانشمندان کشف کردند که حرکت ثابت زمان همه چیز می‌تواند باشد به جز ثابت بودن آن. از دیگر مفاهیم فراموش‌نشدنی نظریه نسبیت عام این است که زمان در بالای هر پله در جهان، سریعتر از پایین آن سپری می‌شود.

این پدیده ذهنی به این دلیل اتفاق می‌افتد که هرچه یک جسم به زمین نزدیک‌تر باشد، تأثیر جاذبه نیز قوی‌تر است. و از آنجایی که نسبیت عام، جاذبه را به‌عنوان خمیده شدن فضا و زمان توصیف می‌کند، خود زمان در ارتفاعات بالاتر و فواصل بیشتر از زمین، که جاذبه تأثیر کمتری دارد، آهسته‌تر سپری می‌شود.

بنابراین، اگر زمان با جاذبه مرتبط باشد، آیا این بدان معناست که افرادی که در بالای کوه‌ها زندگی می‌کنند سریع‌تر از افرادی که در سطح دریا زندگی می‌کنند پیر می‌شوند؟ آیا افزایش جاذبه در واقع باعث کندی پیری در افراد می‌شود؟

جیمز چین - ون چو، فیزیکدان موسسه ملی استاندارد و فنآوری در بولدر، کلرادو، در ایمیلی به لایو ساینس می گوید: در واقع، برای همه اجسامی که دورتر از یک میدان گرانشی، مانند زمین، هستند، زمان کند می‌شود. این بدان معناست که افرادی که در ارتفاعات زندگی می‌کنند کمی سریعتر از افرادی که در فضا - زمان در سطح دریا زندگی می‌کنند پیر می‌شوند.

اینجا رابخوانید: معجون ضدپیری کشف شد

چو می‌گوید:«بطور نسبی، جاذبه باعث می‌شود آهسته‌تر پیر شویم. در مقایسه با فردی که نزدیک هیچ جسم سنگینی نیست، ما به میزان کمی آهسته‌تر پیر می‌شویم. در واقع، برای آن فرد، کل جهان اطراف ما که تحت تأثیر جاذبه است آهسته تر تکامل پیدا می‌کند»

به گفته موسسه ملی استاندارد و فنآوری، اگر بخواهید به مدت 30 سال در قله اورست - که 8848 متر بالاتر از سطح دریا است، بنشینید، 0.91 میلی ثانیه پیرتر از زمانی خواهید بود که همان 30 سال را در ارتفاع هم‌سطح دریا سپری کرده باشید. این تفاوت‌ها جزئی، اما قابل اندازه گیری هستند. به طور مثال، دوقلوهایی را در نظر بگیرید که به مدت 30 سال از هم جدا شوند، و یکی از آنها به ارتفاعات بولدر در کلرادو (با 1600 متر ارتفاع از سطح دریا) منتقل شود و دیگری در ارتفاع برابر با سطح دریا باقی بماند. اگر این دو را پس از 30 سال دوباره در کنار یکدیگر قرار دهیم، کسی که به ارتفاعات برده شده است 0.17 میلی‌ثانیه از دیگری بزرگ‌تر خواهد بود.

در یک آزمایش خیره کننده، محققان NIST از یکی از دقیق ترین ساعت‌های اتمی در جهان استفاده کردند تا نشان دهند که زمان حتی در فاصله 0.008 اینچ (0.2 میلی متر) بالاتر از سطح زمین سریعتر می‌گذرد.

توبایس بوت وال فیزیکدان NIST در مقاله‌ای که سال 2022 در مجله Nature منتشر کرده بود، گفت: "اینها فقط محاسبات نیستند." او به لایو ساینس گفت: «ما شاهد تغییر تیک تاک یک ساعت در فاصله ای تقریباً به اندازه پهنای یک تار موی انسان بوده ایم.»

نکته کلیدی برای درک اینکه چرا اجسام سنگین گذر زمان را منحرف می‌کنند این است که «فضا - زمان» یک بستر چهار بعدی شامل سه مختصات فضایی (بالا / پایین، راست / چپ و جلو / پشت) و یک مختصات زمانی (گذشته / آینده) است. جاذبه، در یک مدل نسبیتی، چیزی است که ما آن را زمانی می‌نامیم که هر جسمی با جرم آن را منحرف می کند وانحنای فضا و زمان یکی می شود.

جاذبه زمین بر پیر شدن تاثیرگذار است؟

اندرو نورتون، استاد اخترفیزیک در دانشگاه آزاد در بریتانیا، در ایمیلی به لایو ساینس گفت: «هر چیزی که جرم داشته باشد بر فضا - زمان تأثیر می‌گذارد.» و در مجاورت جسمی با جرم، فضا - زمان منحرف می شود و نتیجه آن خم شدن فضا و انبساط زمان است.

نورتون می گوید: «این اثر، واقعی و قابل اندازه‌گیری است، اما در موقعیت‌های روزمره ناچیز است».

با این حال، وقتی صحبت از موقعیت‌های غیر روزمره می‌شود، این پدیده - که به عنوان اتساع زمان گرانشی نیز شناخته می‌شود - می‌تواند دچار آشفتگی شود. طبق گفته نورتون، در حقیقت ساعت‌های ماهواره‌های جی‌پی‌اس که در ارتفاع 20186 کیلومتری، به دور کره زمین می‌چرخند، 45.7 میکروثانیه سریع‌تر از ساعت‌های روی زمین در طول بیست و چهار ساعت کار می‌کنند که باید تنظیم شوند.

چو می‌گوید: «مهم‌ترین اثر نسبیت در گذر زمان احتمالاً دقت جی پی اس است. از آنجایی که آنها [ماهواره های جی پی اس] با سرعت زیاد و در فاصله دور از زمین حرکت می کنند، باید اثرات نسبیتی ناشی از سرعت و گرانش را به دقت در نظر گرفت تا بتوانیم موقعیت خود را در کره زمین با دقت بالا بسنجیم».

واضح است که گرانش زمین در واقع ما را آهسته‌تر پیر می‌کند. مطمئناً، این معمولاً فقط چند میلی ثانیه است و زندگی در ارتفاع همسطح دریا یک استراتژی ضدپیری نخواهد بود. اما زمان هم گرانبها و هم زودگذر است، به خصوص زمانی که از اجسام سنگین دور باشد./ لایوساینس

کشف دوم درباره علت پیری در انسان

طبق بررسی محققان افزایش تولید سرامید‌، در پیری عضلات افراد نقش ایفا می‌کند. در طول پیری، موش‌ها مانند انسان‌ها از نظر آناتومیک و بدنی غیر فعال می‌شوند و توده عضلانی و قدرت خود را از دست می‌دهند.

تیمی از دانشمندان به سرپرستی یوهان اوورکس کشف کرده‌اند که وقتی موش‌ها پیر می‌شوند، ماهیچه‌های آن‌ها پر از سرامید می‌شود.

سرامید‌ها اسفنگولیپید‌هایی هستند که دسته‌ای از مولکول‌های چربی و برای تولید انرژی استفاده نمی‌شوند، بلکه وظایف مختلفی را در سلول انجام می‌دهند.

نویسنده اصلی این مقاله گفت: اسفنگولیپید‌ها و سرامید‌ها از دسته چربی‌های پیچیده، در عین حال بسیار جالب هستند و پتانسیل بالایی برای مطالعه بیشتر نقش آن‌ها در پیری وجود دارد؛ زیرا عملکرد‌های متنوعی انجام می‌دهند.

دانشمندان می‌خواستند ببینند، آیا کاهش اضافه بار سرامید می‌تواند از کاهش عملکرد عضلانی ناشی از افزایش سن جلوگیری کند یا خیر.

آن‌ها موش‌های قدیمی را با مسدودکننده‌های سرامید، مانند میریوسین و مسدودکننده مصنوعی Takeda-2 درمان کردند و از ویروس‌های مرتبط با آدنو برای جلوگیری از سنتز سرامید به‌طور خاص در ماهیچه‌ها استفاده کردند.

مسدودکننده‌های سرامید، جلوی از دست رفتن توده عضلانی در طول پیری را می‌گیرد، موش‌ها را قوی‌تر می‌کنند و به آن‌ها اجازه می‌دهند مسافت‌های طولانی‌تری را بدونند و هماهنگی خود را بهبود ببخشند.

برای مطالعه عمیق‌تر این تأثیر، دانشمندان هر محصول ژنی شناخته شده در عضله را با استفاده از تکنیکی به نام توالی‌یابی RNA اندازه‌گیری کردند.

دکتر مارتین ولوند توضیح داد: جلوگیری از تولید سرامید، سلول‌های بنیادی عضلانی را فعال می‌کند و باعث می‌شود ماهیچه‌ها پروتئین بیشتری بسازند تا عضلات بزرگ‌تر و قوی‌تر در موش‌های مسن تولید شود.

در نهایت، دانشمندان به این موضوع پرداختند که آیا کاهش سرامید‌ها در ماهیچه می‌تواند برای انسان نیز مفید باشد.

آن‌ها هزاران مرد و زن 70 تا 80 ساله را مورد بررسی قرار دادند و دریافتند که 25 درصد از آن‌ها دارای شکل خاصی از ژن هستند که محصولات ژنی مسیر‌های تولید اسفنگولیپید را در ماهیچه کاهش می‌دهند.

افرادی که دارای این فرم ژن کاهنده سرامید بودند، می‌توانستند طولانی‌تر راه بروند و قوی‌تر باشند که نشان‌دهنده پیری سالم‌تر است.

این تحقیق در Nature aging منتشر شده است.

هم اکنون دیگران می خوانند