Znajdź zawartość
Wyświetlanie wyników dla tagów 'mózg' .
Znaleziono 419 wyników
-
W laboratorium Intela w Pittsburghu trwają prace na układem scalonym, który mógłby być wszczepiany bezpośrednio do mózgu człowieka. Kość taka pozwoliłaby na sterowanie komputerem za pomocą myśli. Można by ją wykorzystać też do sterowania innymi urządzeniami, takimi jak telefony komórkowe czy telewizory. Układ Intela ma korzystać z funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (FMRI). Co prawda technologie potrafiące w łatwy sposób odczytywać i interpretować fale mózgowe jeszcze nie istnieją, jednak Intel uważa, że już wkrótce będą one dostępne, dlatego też zaczął prace nad odpowiednimi układami scalonymi. Zespół z Pittsburgha, pracujący pod kierownictwem Deana Pomerleau, skanuje mózgi ochotników, by sprawdzić, czy w momencie, gdy myślą o tych samych rzeczach, pojawiają się podobne wzorce aktywności w mózgach. Sam Pomerlau wierzy, że w ciągu najbliższej dekady ludzie przekonają się do idei implantów wszczepianych do mózgu i chętnie porzucą klawiatury czy myszki na rzecz sterowania urządzeniami za pomocą myśli. Coraz więcej specjalistów uważa, że stoimy na progu ery, w której maszyny będą łączone z żywą tkanką. Jednym z nich jest profesor Charles Higgins z University of Arizona, zdaniem którego za 10-15 lat rozpowszechnią się hybrydowe systemy krzemowo-biologiczne.
-
Wdychając spaliny, szczury laboratoryjne stają się agresywne (BMC Physiology). Amal Kinawy i jej zespół z Uniwersytetu Kairskiego wyodrębnili 3 grupy szczurów. Jedna oddychała czystym powietrzem, druga powietrzem z oparami benzyny ołowiowej, a trzecia powietrzem z oparami benzyny bezołowiowej. Okazało się, że u zwierząt wystawionych na oddziaływanie paliwa występowały duże wahania w poziomie neuroprzekaźników monoaminowych (dopaminy, nirepinefryny i serotoniny) aż w 4 rejonach mózgu: korze, móżdżku, hipokampie i podwzgórzu. Towarzyszył temu spadek aktywności pompy sodowo-potasowej i ogólnej zawartości białek w korze. Podczas sekcji mózgu gryzoni wdychających związki pochodzące z benzyny bezołowiowej znaleziono ślady szkód poczynionych przez wolne rodniki. Poza tym dochodziło u nich do nasilonej peroksydacji lipidów, czyli utleniania wielonienasyconych kwasów tłuszczowych będących podstawowymi składnikami błon biologicznych, oraz do spadku aktywności rozkładającej acetylocholinę acetylocholinesterazy (AChE) i dysmutazy ponadtlenkowej. Egipcjan bardzo zaskoczył fakt, że wszystkie szczury z grup "paliwowych" stawały się bardziej agresywne, przeprowadzając więcej ataków i częściej przyjmując bojową postawę ciała. Kinawy przypuszcza, że podobne zjawisko może występować u ludzi mieszkających na zanieczyszczonych ekologicznie obszarach. By to potwierdzić, konieczne są jednak dalsze badania.
-
Zdaniem specjalistów z IBM-a, w ciągu najbliższych 10 lat powstaną komputery, których możliwości obliczeniowe dorównają ludzkiemu mózgowi. Już w tej chwili naukowcy potrafią dokładnie symulować na komputerze mózg kota. O odtworzeniu wirtualnego mózgu zwierzęcia poinformował Dharmendra Modha, który w IBM-ie jest odpowiedzialny za badania nad inteligentnym przetwarzaniem. Podobnymi osiągnięciami mogą pochwalić się naukowcy z czołowych uniwersytetów świata. Zaledwie przed rokiem DARPA przyznała Błękitnemu Gigantowi i pięciu uniwersytetom grant na stworzenie wirtualnego mózgu i symulowanie jego możliwości obliczeniowych, a już obecnie dokonano dwóch bardzo ważnych kroków. Pierwszy to przeprowadzenie w czasie rzeczywistym symulacji pracy ponad miliarda neuronów i 10 bilionów synaps. To więcej niż ma do dyspozycji mózg kota. Drugi z ważnych kroków to stworzenie algorytmu o nazwie BlueMatter, który szczegółowo opisuje wszystkie połączenia w obszarach korowych i podkorowych ludzkiego mózgu. Jego dokładne mapowanie pozwoli nam zrozumieć, w jaki sposób mózg przetwarza informacje. Podczas swoich badań naukowcy wykorzystują najnowsze osiągnięcia neurologii, nanotechnologii oraz doświadczenia z budowy superkomputerów. Nie wiadomo, czy rzeczywiście w ciągu najbliższych 10 lat uda się komputerowo odtworzyć zdolności ludzkiego mózgu. Jednak tempo prac napawa optymizmem i niewykluczone, że około roku 2020 maszyny będą miały zdolności obliczeniowe podobne do naszych mózgów.
-
Zdobycie pieniędzy stymuluje mózg. Nawet sama możliwość otrzymania nagrody jest w stanie pobudzić prążkowie. Japońscy naukowcy mierzyli aktywność striatum u ochotników biorących udział w grze finansowej. Zauważyli, że opcje związane z dużym ryzykiem, ale i sporą wygraną rozświetlały je silniej niż opcje uznawane za konserwatywne. Poziom aktywacji tego rejonu kresomózgowia wzrastał też z ilością posiadanych pieniędzy. Zespół doktora Tadashi Ino ze szpitala Rakuwakai-Otowa oraz Uniwersytetu w Kioto posłużył się funkcjonalnym rezonansem magnetycznym. Dzięki temu mógł śledzić zmiany hemodynamiczne, zachodzące w mózgach 17 zdrowych ochotników. Na początku wszyscy dostali pewną pulę pieniędzy. Później mieli naciskać jeden z dwóch guzików, tracąc lub zdobywając gotówkę. Wygrywali, kiedy ich wybór pokrywał się z wylosowaną cyfrą. Jeden z przycisków powiązano z niskim ryzykiem i niską wygraną lub przegraną, a drugi z większym ryzykiem i wyższą wygraną/stratą. Badani mogli przez cały czas śledzić stan swojego konta. Aktywacja była silniejsza, gdy wolontariusze wybierali opcję ryzykowną i kiedy wygrywali pieniądze. Nie miało znaczenia, ile wygrywali, ponieważ małe sumy stymulowały prążkowie tak samo jak duże. Ogólna aktywność omawianego rejonu wzrastała równolegle do stanu konta. Wg Japończyków, ich odkrycia demonstrują koncepcję striatum jako głównej powiązanej z przyjemnością struktury mózgu.
-
Badania naukowców z University of Hull wykazały, że hipnoza jest jak najbardziej realnym zjawiskiem, a pod jej wpływem zmienia się podstawowa aktywność mózgu (Consciousness and Cognition). Wg autorów raportu, powinno to rozwiać wątpliwości sceptyków, którzy krytycznie podchodzili m.in. do zaaprobowania hipnoterapii jako metody leczenia zespołu jelita drażliwego przez brytyjski instytut NICE (National Institute for Health and Clinical Excellence). Dr William McGeown i zespół hipnotyzowali studentów, a następnie monitorowali aktywność ich mózgów za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI). W ramach badań nad hipnozą ochotnikom poleca się zazwyczaj wykonywać zadania i w tym czasie obserwuje się działanie mózgu. W omawianym studium naukowcy skupili się jednak na śledzeniu jego aktywności u wolontariuszy odpoczywających między zadaniami. Skany wykonywano także u badanych niewprowadzonych w stan hipnozy. Dzięki temu można było porównywać funkcjonowanie odpoczywającego mózgu w różnych okolicznościach. Na początku akademicy testowali zdolność badanych do reagowania na szereg sugestii hipnotycznych, np. postrzegania nieistniejącego kota, słyszenia takowejż muzyki i zapominania o wszystkim po zakończeniu sesji. Następnie do udziału w eksperymencie zaproszono trochę osób reagujących na sugestie i trochę odpornych na nie. Okazało się, że hipnoza zmieniała aktywność mózgu wyłącznie u przedstawicieli pierwszej grupy. Brytyjczycy odkryli, że hipnoza zmniejsza aktywność domyślnych rejonów mózgu (ang. default brain regions), które kontrolują samopostrzeganie i uaktywniają się, gdy człowiek nie myśli o niczym szczególnym albo myśli o sobie. Rezultaty są jednoznaczne; zmiany w aktywności przedniej części mózgu występowały tylko u wysoce podatnych na sugestię osób, tych najbardziej otwartych na ideę hipnozy. Dla porównania - u ludzi niezbyt podatnych nie wykryto żadnych zmian. Oznacza to, że miały one związek z hipnozą, a nie z prostą relaksacją. Nasze studium wskazuje, że hipnoza jest realna; odnosi się do jedynego w swoim rodzaju wzorca aktywacji mózgu, który nie występuje w żadnych innych warunkach eksperymentalnych i nie pojawia się u osób niehipnotyzowalnych – podsumowuje McGeown.
-
Przeprowadzone na 145 przedszkolakach badania wykazały, że u chłopców, u matek których w okresie prenatalnym wykryto w moczu obecność dwóch popularnych ftalanów, zachodzą zmiany w mózgu. Dzieci takie mniej chętnie bawią się typowo męskimi zabawkami, takimi jak samochody czy plastikowa broń. Naukowcy pod kierunkiem Shanny H. Swan, dyrektor University of Rochester Medical Center for Reproductive Epidemiology, postanowili sprawdzić, czy wystawienie płodu na działanie czynników działających przeciwko androgenom, takich jak popularne ftalany, ma znaczenie dla przyszłego rozwoju mózgu. Nasze odkrycie powinno być jeszcze potwierdzone, ale uzyskane wyniki są intrygujące. Nie tylko zgadzają się z naszymi wcześniejszymi badaniami, które wykazały wpływ ftalanów na rozwój męskich narządów płciowych, ale odpowiadają też naszej wiedzy o tym, w jaki sposób hormony kształtują płeć naszego mózgu, a więc i nasze zachowanie - mówi profesor Swan. Ftalany są powszechnie używane do zmiękczania tworzyw sztucznych. Największe obawy naukowców budzą ftalan dwu-2-etyloheksylu (DEHP) oraz ftalan dibutylowy (DBP). Ludzie najwięcej wchłaniają ich wraz z pożywieniem, gdyż są one stosowane w polichlorku winylu, z którym żywność styka się w czasie przetwarzania, pakowania, przechowywania czy podgrzewania. Ftalany są też powszechnie obecne w plastikach, które mamy w domu, oraz w mydłach czy kosmetykach. Coraz częściej okazuje się, że związki te negatywnie wpływają na rozwój narządów płciowych, są odpowiedzialne z nieprawidłową przemianę materii i obniżają poziom testosteronu u dzieci i dorosłych. Badania profesor Swan wskazują, że wystawienie na DEHP i DBP wpływa na zmiany w mózgu płodu. Naukowcy sądzą, że być może oba ftalany zmniejszają produkcję testosteronu, co z kolei powoduje, że mózg dziecka jest mniej "męski" niż wynikałoby to z jego płci. Badania profesor Swan trwają od 1998 roku. Skupiła się ona na niewielkiej grupie rodzin, w których od ciężarnych pobierano próbki moczu. Kobiety urodziły w latach 2000-2003. Teraz matkom, których dzieci mają od 3,5 do 6,5 roku dano do wypełnienia kwestionariusz Preschool Activities Inventory (PSAI). Jego zadaniem jest wyszukanie różnic w sposobie zabawy zarówno wśród dzieci tej samej płci, jak i pomiędzy płciami. Już w przeszłości udowodnił on swoją przydatność, gdyż na jego podstawie można było wykazać negatywny wpływ polichlorowanych dwufenyli i dioksyn. Do kwestionariusza dołączono dodatkowe pytania, które miały wykluczyć przypadkowe różnice, jak np. wpływ większej liczby zabawek dla dziewczynek w domu badanego chłopca. Po opracowaniu rezultatów i porównaniu ich z danymi uzyskanymi z badań próbek moczu okazało się, że wystawienie w życiu prenatalnym na działanie DEHP i DBP powoduje, że mózgi synów matek z większymi poziomami tych ftalanów działają odmienne od mózgów ich rówieśników.
-
Jak mózg traktuje awatary reprezentujące nas w wirtualnym świecie? Badania obrazowe miłośników online'owej gry World of Warcraft (WoW) ujawniły, że rejony zaangażowane w samorefleksję i ocenę siebie zachowują się podobnie podczas myślenia o ja wirtualnym i rzeczywistym. Wcześniejsze badania wykazały, że ludzie bardzo szybko przyswajają sobie właściwości awatarów i są np. bardziej agresywni, gdy jest on wysoki niż wtedy, gdy trafi im się ktoś niski, bez względu na to, jak wyglądają w rzeczywistości. Zespół Kristiny Caudle z Dartmouth University, która przeprowadziła eksperyment z Williamem Kelleyem, zebrał grupę zagorzałych miłośników World of Warcraft w wieku dwudziestu kilku lat: 14 mężczyzn i 1 kobietę. Średnio spędzali oni na grze 23 godziny tygodniowo. Podczas badania funkcjonalnym rezonansem magnetycznym naukowcy prosili ochotników, by ocenili, w jakim stopniu różne przymiotniki, np. niewinny, kompetentny, zazdrosny czy inteligentny, odnoszą się do nich samych, ich awatarów, najlepszych przyjaciół w realnym świecie oraz przywódców gildii w WoW. Gdy Amerykanie sprawdzali, jakie obszary mózgu są najbardziej aktywne podczas myślenia o realnym i wirtualnym ja (w porównaniu do koncentrowania się na cyfrowych i prawdziwych innych), okazało się, że są to przyśrodkowa kora przedczołowa i tylny zakręt obręczy. To ważne spostrzeżenie, gdyż tę pierwszą powiązano wcześniej z samorefleksją i samooceną. Aktywność mózgu podczas myślenia o sobie i awatarze była niemal taka sama. Zespół Caudle zauważył jednak istotną różnicę w działaniu przedklinka, która zapewne pozwala nam zachować poczucie, co jest rzeczywiste, a co nie. W przyszłości akademicy zamierzają zbadać grupę osób spędzających mniej czasu na grze, aby sprawdzić, czy ich mózgi tak samo odróżniają świat prawdziwy od wirtualnego. Caudle dywaguje, że może ludzie wykazujący bardziej zbliżoną aktywność mózgu w odpowiedzi na realne ja i awatar częściej uzależniają się od gier.
-
Eksperymenty na szczurach wykazały, że mózg doskonale radzi sobie z nanoodpadami, usuwając te, które w jakiś sposób się tu dostaną (Nano Letters). Badacze z Lund University wstrzyknęli nanoprzewody bezpośrednio do mózgu gryzoni. Chcieli sprawdzić, co się z nimi stanie, ponieważ w przyszłości tego typu struktury będą zapewne używane razem z miniaturowymi elektrodami, np. podczas leczenia chronicznego bólu, parkinsonizmu czy depresji. Implantowane elektrody są już teraz stosowane w terapii choroby Parkinsona, ale Szwedzi mają nadzieję, że dzięki ich odkryciom technika zostanie ulepszona bądź powstanie zupełnie nowa. Neurolodzy patrzyli, co nastąpi, jeśli nanoprzewody ulegną fragmentacji. W tym celu zmieszali je z cieczą i wstrzyknęli do mózgu szczurów. Równolicznej grupie zwierząt wstrzyknięto płyn bez nanokabli. Po 1, 6 i 12 tygodniach eksperci sprawdzali, jak mózgi reagują na te specyficzne ciała obce. Okazało się, że mikroglej skutecznie poradził sobie z nanośmieciami. Po 12 tygodniach między mózgami przedstawicieli obu grup występowały jedynie niewielkie różnice. Studiowaliśmy [zachowanie] dwóch rodzajów pomocniczych komórek tkanki nerwowej: mikrogleju, który odpowiada za uprzątnięcie elementów odpadowych bądź zakaźnych oraz astrocytów biorących udział w procesie leczenia mózgu. Mikroglej "zjadł" większość nanoprzewodów. W 6. i 12. tygodniu w jego komórkach widzieliśmy jedynie ich pozostałości – wyjaśnia Nils Danielsen. Autorzy studium podkreślają, że liczba neuronów w obu grupach utrzymywała się na stałym poziomie. Jedyna różnica polegała na tym, iż w grupie testowej w pierwszym tygodniu wystąpiła silniejsza reakcja ze strony astrocytów. Zanikła ona jednak na dalszych etapach eksperymentu. Skoro z czasem spadała też liczba komórek mikrogleju (rezydentnych makrofagów), Szwedzi wywnioskowali, że nanoprzewody nie spowodowały trwałego uszkodzenia ani przewlekłego urazu mózgu.
-
Mózg reaguje na ludzki głos w mniej niż jedną piątą sekundy. Psycholodzy z Uniwersytetu w Glasgow wykazali, że rozpoznaje on dźwięki wydawane przez przedstawicieli naszego gatunku w podobnym przedziale czasowym, co twarze, bo w ok. 170 ms po prezentacji. "Ponieważ ludzkie kontakty społeczne polegają w dużej mierze na wyrazie twarzy i ekspresji głosowej, mózg z dużym prawdopodobieństwem rozwinął zdolność do szybkiego i skutecznego przetwarzania tego typu bodźców. Jako że twarze i głosy często są ze sobą sparowane w ramach komunikacji społecznej, ich przetwarzanie w podobnym przedziale czasowym ma naprawdę duży sens" – przekonuje doktorant Ian Charest. W eksperymencie wzięły udział 32 osoby. Na czas słuchania różnych dźwięków – śpiewu ptaków, codziennych hałasów i wreszcie ludzkich głosów – nakładały one hełm z elektrodami EEG. Dzięki temu można było utrwalać sygnały generowane przez mózg. Okazało się, że potencjały elektryczne związane z ludzkim głosem, których amplituda była 2-krotnie wyższa od potencjałów wywoływanych przez ptaki, pojawiały się po upływie mniej niż 200 ms. Charest uważa, że zdobyta wiedza pozwoli lepiej zrozumieć pewne zaburzenia, w tym autyzm, oraz opracować szerzej dostępne narzędzia diagnostyczne. Ludzie z autyzmem mają problemy z kontaktami społecznymi; obserwujemy też nieprawidłową aktywność mózgu po prezentacji twarzy lub głosów.
-
Zakładamy, że dostrzegamy wszystko ze swojego pola widzenia, lecz mózg wybiera bodźce, które docierają do świadomości. Naukowcy wykazali jednak, że trenując, można zacząć świadomie widzieć rzeczy, które normalnie pozostałyby niewidzialne (Journal of Vision). Szef zespołu badawczego, Caspar Schwiedrzik z Instytutu Badań nad Mózgiem Maxa Plancka, podkreśla, że mózg jest organem stale adaptującym się do środowiska, dlatego może się nauczyć, jak poprawić percepcję wzrokową. Kwestią nierozstrzygniętą aż do teraz było jednak, czy świadoma uwaga, cecha wyróżniająca ludzki mózg, także poddaje się trenowaniu. Nasze odkrycia sugerują, że nie istnieje ustalona granica między rzeczami, które postrzegamy, a rzeczami, których nie widzimy, ponieważ można ją przesuwać. Niemcy pokazywali osobom z prawidłowym wzrokiem dwa kształty - kwadrat oraz romb – przy czym po wyświetleniu jednego z nich momentalnie pojawiała się maskująca zasłona. Ochotników proszono o zidentyfikowanie tego, co widzieli. Na początku testów pierwszy kształt pozostawał dla badanych niewidoczny, ale po 5 sesjach coraz lepiej radzili sobie z rozpoznaniem zarówno kwadratu, jak i rombu. Naukowcy uważają, że możliwość trenowania świadomego postrzegania przyda się w terapii pacjentów z zespołem widzenia mimo ślepoty, tzw. ślepowidzeniem, u których doszło do uszkodzenia pierwszorzędowej kory wzrokowej. Tacy ludzie nieświadomie spostrzegają bodziec (umieją np. rozpoznać jego cechy, a nawet opisać), ale na poziomie świadomości są przekonani, że nie widzą. Schwiedrzik wierzy, że wyniki jego zespołu pozwolą w przyszłości sprawdzić, czy osoby ze ślepowidzeniem i normalnym widzeniem przetwarzają informacje w ten sam sposób.
-
Neurolodzy zidentyfikowali pojedyncze komórki nerwowe, które reagują na znane osoby i obiekty. To pierwsze studium demonstrujące ludzką zdolność kontrolowania aktywności pojedynczych neuronów – podkreśla Moran Cerf z California Institute of Technology w Pasadenie. Badanie przeprowadzono na osobach chorujących na padaczkę. Lekarze zaimplantowali w mózgu elektrody, by znaleźć źródło drgawek. Te same elektrody zostały wykorzystane do monitorowania pojedynczych neuronów w przyśrodkowej części płatów skroniowych (ang. medial temporal lobe). Jak przekonuje Cerf, to rejon bardzo istotny dla pamięci, percepcji i uwagi. Zanim eksperyment się rozpoczął, z ochotnikami przeprowadzano rozbudowane wywiady. Ustaliwszy ich preferencje, naukowcy pokazywali im zdjęcia znanych (i lubianych) osób, przedmiotów i miejsc, m.in. Billa Clintona, Venus Williams czy Michaela Jacksona. Chcieliśmy zlokalizować neurony selektywnie reagujące na jeden z tych konceptów. U każdego z pacjentów odkryto ok. 5 neuronów reagujących podczas patrzenia na zdjęcie określonej osoby bądź przedmiotu. Kiedy już Amerykanie wiedzieli, że takie komórki w ogóle istnieją, zaczęto się zastanawiać, czy ludzie mogą je kontrolować, myśląc o kimś lub o czymś. By to sprawdzić, ekipa Cerfa podłączyła elektrody do komputera. Wyświetlał on zdjęcia reprezentatywne dla myśli badanego. Kiedy uaktywniał się, dajmy na to, neuron Marilyn Monroe, na ekranie powinien się pojawić wizerunek aktorki. Chcąc stwierdzić, jak dobrze chorzy kontrolują poszczególne neurony, badacze przeprowadzili ciekawy eksperyment, bazujący na "walce" pomiędzy różnymi komórkami nerwowymi. W jednej jego wersji angażowano neuron reagujący na aktora Josha J. Brolina oraz komórkę wspomnianej wyżej Marilyn Monroe. Początkowo pacjentom pokazywano zdjęcie z nałożonymi wizerunkami tych dwóch osób. Gdy mówiono im, by myśleli o Joshu, sygnał wychwytywany przez elektrody powinien doprowadzić do wyblaknięcia obrazu Marilyn i wyostrzenia fotografii mężczyzny. Eksperyment kończono, gdy obraz stawał się w 100% Monroe lub Brolinem bądź po upływie 10 sekund. Okazało się, że test przeszło 10 osób: w 60-90% czasu udało im się przekształcić obraz. W miarę ćwiczenia ludzie coraz lepiej radzili sobie z tego typu zadaniem.
-
Po serii eksperymentów, w których wykazano możliwość odczytania prostych myśli wprost z mózgu, przyszedł czas na działanie dokładnie odwrotne: zapisanie w pamięci całkowicie fałszywych wspomnień. O przełomowym osiągnięciu donosi prestiżowe czasopismo Cell. Autorzy nowej metody, kierowani przez Gero Miesenböcka z Uniwersytetu w Oksfordzie, udowodnili jej skuteczność podczas testów na muszkach owocowych (Drosophila melanogaster). Wcześnie jednak dokonali innego ważnego odkrycia: namierzyli z niespotykaną wcześniej precyzją miejsce powstawania przykrych wspomnień związanych z zapachem, warunkujących unikanie bodźców dostarczonych podczas ich powstawania. Jak się okazało, u muszki funkcję tę spełnia zaledwie 12 neuronów należących do tzw. ciała grzybkowatego. Aby potwierdzić hipotezę dotyczącą funkcji badanego tuzina komórek, badacze próbowali wywołać u muszek klasyczne warunkowanie pawłowowskie. Reakcję taką wywołuje się zwykle poprzez regularne powtarzanie przykrego bodźca, np. porażenia prądem, powiązanego z bodźcem neutralnym, czyli np. zapachem, na który zwierzę normalnie nie reaguje ucieczką. Po pewnym czasie doszłoby u owada do utrwalenia się skojarzenia pomiędzy podnietami, co prowadziłoby do ucieczki w reakcji na sam zapach. Naukowcy z Oksfordu znacząco zmodyfikowali tradycyjną technikę. Zamiast prądu elektrycznego wykorzystali oni chemiczne "klatki", wewnątrz których ukryto związek zdolny do pobudzenia badanych neuronów. Aby rozłożyć kompleksy, wystarczyło wykorzystać światło lasera, zaś efektem tego zabiegu było uwolnienie stymulatora i aktywacja komórek. Po precyzyjnym wstrzyknięciu "klatek" okazało się, że ich wykorzystanie w połączeniu z ekspozycją na określoną substancję zapachową pozwala na wywołanie typowego odruchu Pawłowa. Oznacza to ni mniej, ni więcej, że chemiczna stymulacja zaledwie tuzina neuronów wystarcza do wytworzenia sztucznego wspomnienia o nieprzyjemnym, choć nierzeczywistym wydarzeniu związanym z detekcją zapachu. Choć badania na muszkach owocowych są tylko prostymi doświadczeniami modelowymi, wnioski wyciągnięte na ich podstawie mogą pomóc także ludziom. Dokładne zrozumienie biochemicznych mechanizmów powstawania wspomnień może ułatwić m.in. leczenie traumy oraz wielu innych zaburzeń psychicznych.
-
Przez dziesięciolecia neurolodzy zastanawiali się, w jaki sposób mózg zapamiętuje wydarzenia potrafiąc uporządkować je w czasie. Teoretyzowano, że muszą istnieć jakieś "odciski czasowe" w mózgu, jednak nie udawało się na nie trafić. Odnalazł je zespół naukowców z MIT-u, pracujący pod kierownictwem profesor Ann Graybiel. W mózgu naczelnych odkryli grupy neuronów, odpowiedzialne za precyzyjne zapamiętanie czasu. Polega to na stawianiu 'pieczątki czasu' przy każdym wydarzeniu. Gdy chcemy sobie je przypomnieć, cofamy się przez te 'pieczątki', aż trafiamy na właściwą - mówi pani profesor. Precyzyjne kontrolowanie czasu jest potrzebne w codziennym życiu. Wykorzystujemy je jadąc samochodem czy grając na instrumentach. Służy też do zapamiętywania wydarzeń. Naukowcy nauczyli dwa makaki reagowania ruchami oczu na sygnał. Pozwolono im na wykorzystanie własnych czasów reakcji. Okazało się, że po sygnale poszczególne grupy neuronów aktywowały się w ściśle określonych, precyzyjnych odstępach: 100 milisekund, 110 milisekund, 150 ms itp. Neurony te zlokalizowane są w korze przedczołowym i prążkowiu, które odgrywają ważną rolę w kontroli uczenia się, poruszania i myślenia. Profesor Graybiel mówi, że prawdopodobnie w innych częściach mózgu również znajdują się neurony odpowiedzialne za tworzenie "pieczęci czasowych". Mamy receptory światła, dźwięku, dotyku, ciepła, gorąca i zapachu, ale nie mamy receptorów czasu. Ich funkcję spełnia mózg - stwierdził profesor Peter Strick z University of Pittsburgh. Przeprowadzenie badań było możliwe dzięki nowej metodzie rejestrowania sygnałów elektrycznych z setek neuronów oraz matematycznej analizie tych sygnałów. Profesor Graybiel ma nadzieję, że jej badania przyczynią się do opracowania metod leczenia osób z chorobą Parkinsona. Wydaje się bowiem, że ich mózgi mają problem z określaniem odstępów czasu. Trudno im nauczyć się rzeczy, które wymagają wyczucia czasu (np. tańca), a z drugiej strony rytmiczne stymulowanie, jak np. stukanie, pomaga im wypowiadać się bardziej płynnie.
-
Mózg dysponuje mechanizmem przypominającym słownik z edytorów tekstów czy telefonów komórkowych. Dzięki niemu potrafi automatycznie dokańczać zdania zapisane przez innych ludzi. Badacze z Uniwersyteckiego College'u Londyńskiego uważają, że to zaburzenie jego działania stanowi przyczynę problemów z płynnym czytaniem u osób z dysleksją (Nature). Oko skanuje słowa i zdania. Nie odczytujemy ich jednak do końca, ale przewidujemy, co następuje lub powinno nastąpić dalej. Gdy wzrastają nasze umiejętności czytelniczo-pisarskie, mózg doskonali się w tej umiejętności, dlatego czytamy szybciej. Dotąd sądzono, że zakręt kątowy działa jak tłumacz, pozwalając na przełożenie ciągów liter i słów na znaczenie. Profesor Cathy Price z UCL wyjaśnia jednak, że w rzeczywistości pełni on funkcję struktury przewidującej, co zobaczy nasze oko, działa więc jak podobna aplikacja w telefonie komórkowym. Myślimy, że [odkrycie to] przybliża nas do zrozumienia dysleksji. Zespół badał byłych partyzantów z Kolumbii. Brytyjczycy skanowali mózgi niewykształconych dorosłych, co eliminowało procesy dojrzewania, zaciemniające obraz zmian zachodzących podczas nauki. Guerilla przechodzili 5-letni kurs czytania i pisania. Mózgi osób, które go ukończyły, porównywano z mózgami ludzi niepiśmiennych. Okazało się, że w miarę uczenia wzrastała gęstość istoty szarej w kilku rejonach obu półkul, które odpowiadają za rozpoznawanie kształtów liter i ich tłumaczenie na dźwięki oraz znaczenie. Czytanie zwiększało też ilość substancji białej w płacie ciała modzelowatego (splenium). To bardzo istotne, gdyż ciało modzelowate jest największym spoidłem mózgu, a zmiany dotyczyły włókien łączących prawe i lewe zakręty kątowe oraz potyliczne górne.
-
Przekłuwanie języka grozi śmiertelnymi ropniami mózgu. W najnowszym numerze pisma Archives of Neurology naukowcy opisali przypadek 22-letniego Izraelczyka, który z powodu kilkunastu z nich zmarł w szpitalu jakiś czas po włożeniu kolczyka. Podobny przypadek odnotowano 6 lat temu u kobiety w tym samym wieku, u której do infekcji doszło w miesiąc po piercingu. Biorąc pod uwagę jej historię choroby, wyniki posiewu ropnia oraz brak alternatywnego wyjaśnienia, medycy z Yale University School of Medicine uznali miejscowe zakażenie za przyczynę zgonu. Lekarze wyjaśniają, że za pośrednictwem krwioobiegu zakażenie może się dostać z języka do mózgu. To rzadsze powikłanie, do częstszych należą infekcje jamy ustnej, problemy z sercem oraz wyszczerbienia zębów. Istnieje wiele potencjalnych komplikacji, od bólu i opuchlizny poczynając, a na ukruszonych zębach kończąc. Pacjenci po piercingu w obrębie jamy ustnej mogą się również uskarżać na cofnięcie dziąseł i przedłużające się krwawienia – przestrzega prof. Damien Walmsley, doradca naukowy Brytyjskiego Stowarzyszenia Stomatologicznego. Zakażenia bywają skutkiem nieprzestrzegania higieny podczas przekłuwania lub niestosowania się do zaleceń pielęgnacyjnych już po zabiegu, w domu. Jak opowiadają Moshe Yoel Herskovitz, Dorit Goldsher, Renato Finkelstein, Yaron Bar-Lavi i inni, uprzednio zdrowy 22-latek trafił do ich instytucji z innego szpitala. Miał wysoką gorączkę (39°C), był senny, a tomografia komputerowa wykazała liczne ubytki w kształcie pierścienia. Historia medyczna mężczyzny nie zawierała żadnych istotnych faktów z wyjątkiem jednego: dwa tygodnie wcześniej przebił on sobie język. Podczas przyjęcia do szpitala odnotowano afazję i prawostronne porażenie połowicze. Badanie krwi wykazało leukocytozę, czyli zwiększoną liczbę białych krwinek. Izraelscy lekarze wykryli 13 lezji, wokół nich doszło do obrzęków. W obrębie kilku stwierdzono ogniskowe krwawienie. Choremu podano antybiotyki i wykonano szereg badań klinicznych oraz laboratoryjnych, m.in.: echokardiografęa przezprzełykową, immunoelektroforezę, tomografię komputerową jamy brzusznej, test na obecność przeciwciał przeciwjądrowych i wirusa HIV oraz mukowiscydozę. Wyniki wszystkich były ujemne. Ostatecznie za przyczynę zgonu uznano zakażenie wywołane przekłuciem języka.
-
Nauka wykonywania skomplikowanych zadań wzrokowo-ruchowych, takich jak żonglowanie, zmienia architekturę mózgu, a konkretnie istoty białej, wpływając na usprawnienie komunikacji między różnymi rejonami mózgu. Daje to nadzieję na opracowanie skutecznej terapii dla ludzi z uszkodzeniami mózgu (Nature Neuroscience). Wcześniejsze badania dotyczące żonglowania koncentrowały się na istocie szarej (skupiskach ciał neuronów), a nie na białej (skupiskach wypustek nerwowych – aksonów i dendrytów), tymczasem zespół Jana Scholza z Uniwersytetu Oksfordzkiego stwierdził, że zwykłe manipulowanie zaledwie trzema piłeczkami zwiększa objętość tej ostatniej aż o 5%. Brytyjczycy zebrali zespół 24 młodych i zdrowych ochotników (kobiet i mężczyzn). Wszyscy przeszli 6-tygodniowe przeszkolenie, po którym umieli wykonać co najmniej 2 cykle kaskady z wykorzystaniem 3 piłek. W okresie tym adeptów zachęcano też do samodzielnego trenowania po pół godziny dziennie. Przed i po rozpoczęciu nauki zbadano ich za pomocą obrazowania tensora dyfuzji (DTI), czyli metodą pozwalającą ocenić strukturalne zmiany w istocie białej mózgu poprzez obserwację ruchów dyfuzyjnych cząsteczek wody. Identyczne badania wykonano u 24 osób z grupy kontrolnej, które nie uczyły się żonglować. Naukowcy odkryli, że w mózgach nieżonglujących nic się nie zmieniło, lecz u ochotników ćwiczących podrzucanie piłeczek zwiększyła się ilość istoty białej w bruździe śródciemieniowej - części płata ciemieniowego, która odpowiada za połączenie tego, co widzimy, z tym, jak się ruszamy. Identyczną przemianę zauważono u wszystkich żonglerów, bez względu na to, jak dobrze nauczyli się to robić. Akademicy sądzą, że na rozwój mózgu wpływa zatem sam proces uczenia, a nie osiągnięcia. Ekipa Scholza zaobserwowała także wzrost ilości istoty szarej, ale różnice w przyroście i "czasowaniu" sugerują, że zmiany dotyczące substancji białej i szarej są od siebie niezależne. By nauczyć się żonglować, konieczne są jednak i jedne, i drugie. Więcej istoty białej pozwala szybciej się poruszać, lecz potrzebujemy też istoty szarej, żeby się upewnić, że dłonie znajdują się we właściwym miejscu. Brytyjczycy zeskanowali mózgi żonglujących po miesięcznej przerwie. Stwierdzili, że ilość istoty białej się nie zmieniła, a szarej nawet wzrosła. Wg Scholza, to dlatego nie zapominamy raz wyuczonej umiejętności. Naukowiec ma nadzieję, że ustalenia jego zespołu pozwolą opracować wykorzystujące żonglowanie programy terapeutyczne dla pacjentów z uszkodzeniami mózgu lub że w przyszłości uda się opisać mechanizm, za pośrednictwem którego żonglerka zmienia mózg. Wtedy leki wzmagające plastyczność mózgu stałyby się rzeczywistością.
-
W zapisach EEG siedmiu terminalnie chorych osób tuż przed śmiercią wykryto identyczne nagłe wzrosty aktywności. Lekarze sądzą, że to fizjologiczny dowód na istnienie wrażenia przebywania poza ciałem (Journal of Palliative Medicine). Eksperci z George Washington University Medical Faculty Associates (GWMFA) objęli swoim studium m.in. ludzi umierających z powodu zawału lub choroby nowotworowej. Zauważyli, że wzrost aktywności dzielił od śmierci zawsze taki sam czas. Łudzące podobieństwa występowały także w obrębie natężenia fal i długości całego epizodu. Amerykanie biorą pod uwagę możliwość, że udało im się utrwalić doświadczenie śmierci (ang. near-death experiences). Szef zespołu Lakhmir Chawla opowiada, iż skok elektrycznej aktywności w EEG przypisywano początkowo różnym urządzeniom, w tym telefonom komórkowym, które znajdowały się w pokoju umierającego. Zaczęto je stopniowo usuwać z sali, lecz "anomalie" nadal występowały, należało więc wziąć pod uwagę inne wyjaśnienie. Specjaliści z GWMFA uważają, że opisywane zjawisko można porównać do efektu domina: pod wpływem utraty tlenu (z powodu zaniku ciśnienia i przepływu krwi)dochodzi do niemal jednoczesnego wyładowania wszystkich neuronów. Wszystkie komórki nerwowe są ze sobą połączone. Gdy tracą tlen, zanika ich umiejętność podtrzymywania potencjału elektrycznego. Lekarze używali EEG, by monitorować stan chorych w czasie odłączania aparatury medycznej utrzymującej ich przy życiu. W przyszłości chcą rozszerzyć swoje badania na większą grupę pacjentów i posłużyć się bardziej wyspecjalizowanymi czujnikami aktywności mózgowej.
-
Religia jest ważną częścią ludzkiej kultury i życia, ale dotąd psycholodzy nie wiedzieli, czy na poziomie działania mózgu wiara w Boga różni się czymś od przekonania, że Słońce jest gwiazdą, a cztery to liczba parzysta. Nikt nie miał też pojęcia, czy osoby wierzące i ateiści inaczej oceniają stwierdzenia faktów (PLoS ONE). Badacze z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles i Uniwersytetu Południowej Kalifornii jako pierwsi porównali za pomocą neuroobrazowania reakcje mózgów ludzi wierzących i niewierzących na stwierdzenia związane z religią i powszechnie dostępną wiedzą. Okazało się, że choć mózg bardzo różnie reaguje na stwierdzenia religijne i niereligijne (angażuje inne "obwody"), to sam proces stwierdzania, czy tezy religijne i/lub niereligijne są prawdą, przebiega w tych samych rejonach. Co więcej, u ateistów i wierzących są to identyczne obszary. Sam Harris i Mark Cohen zebrali grupę 30 dorosłych: 15 chrześcijan i 15 osób niewierzących. Wszyscy trzykrotnie przeszli badanie funkcjonalnym rezonansem magnetycznym (fMRI). W tym czasie oceniali prawdziwość/fałszywość stwierdzeń religijnych i niereligijnych. Dobrano takie zdania, by między grupami panowała niemal stuprocentowa zgodność co do twierdzeń niereligijnych (np. Orły naprawdę istnieją) i prawie całkowita niezgoda co do twierdzeń religijnych (np. Anioły rzeczywiście istnieją). Bez względu na to, czy dana osoba wierzyła w Boga, Marię Dziewicę itp., czy w zwykłe fakty, w większym stopniu uaktywniała się brzuszno-przyśrodkowa kora przedczołowa (ang. ventromedial prefrontal cortex, VMPC). O tym, że wiara jest niezależna od treści, świadczył też fakt, że choć wierzący odrzucali tezy akceptowane przez niewierzących i na odwrót, mózgi jednych i drugich wykazywały identyczną aktywność przy stwierdzaniu prawdziwości i nieprawdziwości. Niezależnie od tego, czy pytano osobę wierzącą, czy też nie, zdania odwołujące się do religii wywoływały większą aktywność obszarów mózgu zarządzających emocjami, obrazem siebie i konfliktami poznawczymi, podczas gdy zdania dotyczące faktów z życia aktywowały rejony odpowiadające za pamięć. Aktywność przedniego zakrętu obręczy, powiązanego z konfliktem poznawczym i niepewnością, świadczyła o tym, że zarówno ateiści, jak i wierzący doświadczali silniejszej niepewności, rozważając stwierdzenia dotyczące religii.
-
Fale mózgowe mogą bezpośrednio wpływać na zachowanie, badacze odkryli bowiem, że wzmacniając natężenie określonego ich rodzaju, są w stanie spowodować, by ludzie wykonywali wolne ruchy (Current Biology). Peter Brown z Uniwersyteckiego College'u Londyńskiego i zespół przyłożyli do skóry głowy 14 badanych prąd o niewielkim natężeniu. W tym czasie ochotnicy manipulowali położeniem punktu na ekranie komputera za pomocą dżojstika. Mieli to robić najszybciej, jak się da. Prąd zwiększał natężenie fal beta, które w ramach wcześniejszych badań połączono z podtrzymywaniem aktywności mięśni, np. dzierżeniem książki. Aktywność beta słabnie, nim człowiek wykona ruch. W odróżnieniu od innych autorów tego typu badań, Brytyjczycy nie stosowali stałej stymulacji mózgu. Oparli się na schemacie oscylacyjnym, naśladującym normalną aktywność mózgu. W rezultacie najlepsze czasy wolontariuszy pogorszyły się o 10%. Naukowców zaskoczyły uzyskane rezultaty, tym bardziej że prąd był tak słaby, iż badani niczego nawet nie poczuli. Przyczyniają się one do zrozumienia prawidłowego działania mózgu, mogą też pomóc w leczeniu chorób przejawiających się niekontrolowanymi bądź nadmiernymi ruchami, np. dystonii czy parkinsonizmu.
-
Wydawać by się mogło, że podzielony mózg z wyspecjalizowanymi płatami i lateralizacją funkcji, czyli prawą i lewą półkulą, które "realizują się" w różnych zadaniach, to czysty ideał. Okazuje się jednak, że jak wszystko, także i to musi mieć jakieś minusy. U ryb skutkuje np. podejmowaniem złych decyzji (Proceedings of the Royal Society B). Do pewnego momentu naukowcy sądzili, że stronność funkcji występuje wyłącznie u ludzi. Potem eksperymenty z naczelnymi, ptakami i rybami ujawniły, że jest to najprawdopodobniej cecha wspólna wszystkich kręgowców, a zlateralizowany mózg działa po prostu wydajniej. U ptaków i ryb można zaobserwować całą gamę różnych stopni stronności, niektórzy przedstawiciele tych grup zwierząt mają niemal całkowicie symetryczne mózgi. To musiało zrodzić pytanie, czy lateralizacja ma jakieś minusy. Marco Dadda, psychobiolog z Uniwersytetu w Padwie, i jego zespół zajmowali się żyrardynkami żółtymi (Girardinus falcatus). Gatunek ten ma zlateralizowany mózg. Przez 4 lata Włosi krzyżowali ze sobą trzy grupy żyrardynek, aby uzyskać różne warianty półkuli dominującej. Wskazywali ją, obserwując, w którą stronę ryba skręcała, unikając drapieżnika. Osiemdziesiąt procent skrętów w prawo oznaczało, że dominujące jest prawe oko, a zatem lewa półkula. Brak preferencji to wskaźnik niezlateralizowanego mózgu. Ryby wykonywały różne zadania. Musiały np. wybierać między dwiema ławicami. Jedną widzialną tylko dla lewego, a drugą tylko dla prawego oka. Jako że żyrardynki preferują stada z wieloma znajomymi rybami bądź z osobnikami o rozmiarach podobnych do własnych, by nie wyróżniać się z tłumu dla drapieżników, biolodzy przetestowali wpływ tego typu parametrów w dwóch odrębnych próbach. Sześćdziesiąt procent niezlateralizowanych ryb za każdym razem wybierało ławicę o optymalnych cechach, ta sama sztuka udawała się tylko 34% Girardinus falcatus z dominacją którejkolwiek z półkul. Dadda sądzi, że dla ryb z symetrycznym mózgiem informacje z poszczególnych połówek pola widzenia są jednakowo ważne, co pozwala podjąć sensowniejszą w danych okolicznościach decyzję. U ludzi problem częściowo zanika, ponieważ połówki pola widzenia w dużej mierze się nakładają.
-
Któż z nas nie marzy czasem o tym, by czytać w myślach? O badaczach z francuskiego ośrodka INSERM można powiedzieć, że do pewnego stopnia udało im się opanować tę sztukę. Dzięki obserwacjom z wykorzystaniem funkcjonalnego rezonansu magnetycznego nauczyli się oni określać, jaką cyfrę lub liczbę kropek widzieli uczestnicy prowadzonego przez nich eksperymentu. Evelyn Eger, jedna z autorek doświadczenia, przyznaje, że wraz z kolegami miała wątpliwości, czy kiedykolwiek uda się odnieść sukces na tym polu. U małp neurony preferujące te czy inne wartości liczbowe są silnie wymieszane pomiędzy sobą i z neuronami reagującymi na inne przedmioty, w związku z czym wydawało się mało prawdopodobne, że dzięki funkcjonalnemu rezonansowi magnetycznemu (fMRI) (...) można by wykryć różnice we wzorach aktywności [w reakcji na różne liczby] - wspomina badaczka. Ostatecznie próba powiodła się. Badacze wykorzystali metodę obrazowania mózgu w rozdzielczości 1,5 mm. To niewiele, lecz trzeba pamiętać, że pojedynczy punkt na wytworzonym w ten sposób obrazie zawiera aż tysiąc neuronów. Do udziału w eksperymencie zaproszono dziesięciu ochotników. Proszono ich o oglądanie różnych cyfr lub obrazów przedstawiających różne liczby kropek. Dzięki serii obserwacji z wykorzystaniem fMRI udało się ostatecznie ustalić zależności pomiędzy charakterystycznymi zmianami aktywności neuronów oraz obserwowaniem określonych obiektów. Jak się okazało, sposób reagowania mózgu na graficzne symbole liczb oraz ich wizualizację za pomocą odpowiedniej liczby kropek był nieco inny. Mimo to, badaczom udało się rozkodować powstające w mózgu sygnały i "czytać w myślach" uczestników doświadczenia. Interesujące jest przy tym to, że poziom aktywności komórek nerwowych w reakcji na widok kropek był liniowy, tzn. coraz wyższy dla coraz większej liczby narysowanych punktów. Autorzy doświadczenia liczą, że dalsze badania w tym kierunku pozwolą na zrozumienie mechanizmów pozwalających mózgowi na prowadzenie obliczeń. Równie ciekawe będzie bez wątpienia ustalenie, w jaki sposób mózg przetwarza graficzne symbole liczb do postaci impulsów reprezentujących odpowiadające ich wartości.
-
Dorośli wykrywają zbliżające się obiekty, które znajdują się na kolizyjnym kursie. Wiedzą, że muszą się uchylić, bo inaczej dojdzie do zderzenia. Niemowlęta nie reagują w ten sposób, co skłoniło naukowców do zastanowienia, kiedy w toku rozwoju pojawia się ta ważna umiejętność. Wszystko wskazuje na to, że wtedy, gdy bobasy zaczynają raczkować i stają się bardziej mobilne (Naturwissenschaften). Ruud van der Weel i Audrey van der Meer z Norwegian University of Science and Technology w Trondheim posłużyli się EEG i zbadali 18 dzieci w wieku od 5 do 11 miesięcy. Na monitorze komputera oglądały one zbliżającą się wielokolorową kropkę, która poruszała się z różną prędkością. Naukowcy nagrywali ruchy obu gałek ocznych. Zbliżający się obiekt rzuca na siatkówkę powiększający się obraz. Dla mózgu to informacja, że nadciąga jakiś przedmiot. Na tej podstawie może on też wnioskować, jak blisko niebezpieczeństwo się znajduje. W płacie potylicznym uaktywnia się kora wzrokowa. Norwegowie stwierdzili, że u niemowląt w korze wzrokowej także pojawiała się taka aktywność. Starsze dzieci (10-11-miesięczne) były w stanie o wiele szybciej przetworzyć informację niż niemowlęta młodsze w wieku 5-7 miesięcy. Świadczy to o tym, że u 10-11-miesięcznych bobasów istnieją już dobrze wykształcone obwody neuronalne, służące do rozpoznawania zbliżających się obiektów. Nie ma ich jednak jeszcze u 5-7-miesięczniaków. Dzieci w wieku 8-9 miesięcy znajdują się na etapie przejściowym. Psycholodzy podkreślają, że 7-8 miesięcy to przeciętny wiek, w którym dzieci zaczynają raczkować. Fakt, że rozwój mózgu i zachowania idą łeb w łeb, ma duży sens. Gdy niemowlę zdobywa większą kontrolę nad lokomocją, jego percepcyjne zdolności wykrywania zbliżającego się niebezpieczeństwa również wzrastają.
-
Największym problemem związanym z farmakoterapią chorób mózgu nie jest, jak mogłoby się wydawać, odnalezienie leków oddziałujących na neurony w przewidziany przez badaczy sposób. Prawdziwą barierą (i to dosłownie) jest warstwa komórek nabłonkowych zwana barierą krew-mózg (ang. blood-brain barrier - BBB), starannie oddzielająca substancje, które mogą przedostać się do centralnego układu nerwowego, od tych, którym przeniknąć na jego obszar nie wolno. Badacze z University of Iowa znaleźli jednak metodę pozwalającą na ominięcie tej przeszkody. Odkrycia dokonano podczas badań nad tzw. chorobami lizosomalnymi - zaburzeniami wynikającymi z niedoboru enzymów odpowiedzialnych za trawienie wewnątrzkomórkowe. Naukowcy, kierowani przez dr. Yong Hong Chena, poszukiwali substancji zdolnej do przeniknięcia do wnętrza komórek tworzących BBB i wprowadzenia ich w stan, w którym byłyby one w stanie przyjąć terapeutyczne DNA kodujące brakujące enzymy. Wytwarzane białka miałyby być wydzielane do wnętrza strefy chronionej przez BBB, a następnie pochłaniane przez komórki glejowe oraz neurony - komórki doznające największych uszkodzeń w przebiegu wielu chorób lizosomalnych. Po długich poszukiwaniach naukowcom udało się odnaleźć epitopy (fragmenty łańcuchów białkowych o określonej strukturze przestrzennej) otwierające drogę do wnętrza BBB u myszy. Co ciekawe, były one zupełnie różne dla dwóch rodzajów analizowanych chorób lizosomalnych, a u zwierząt zdrowych epitop pozwalający na przeniknięcie przez barierę wyglądał jeszcze inaczej. Ostatecznie w każdym z przypadków udało się dostarczyć wirusa przenoszącego terapeutyczne DNA do komórek tworzących BBB, a następnie zredukować objawy schorzenia. Zidentyfikowanie epitopów pozwalających na dostarczenie leczniczego DNA w poprzek bariery krew-mózg oznacza prawdziwy przełom. Dotychczas jedyną drogą podawania leków do mózgu było ich bezpośrednie wstrzykiwanie w miejscu przeznaczenia. Teraz, gdy poznano związki pozwalające na osiągnięcie tego samego efektu przy podaniu dożylnym, leczenie wielu chorób neurologicznych może stać się nieporównywalnie łatwiejsze.
-
W piśmie Trends in Cognitive Sciences profesor Shane O'Mara z Instytutu Neuronauki Trinity College informuje, że tortury nie są dobrą metodą pozyskiwania zeznań. Z jego badań wynika, że podczas tortur dochodzi do zaburzeń w pracy mózgu, które mogą usunąć z pamięci pożądane informacje lub nawet stworzyć fałszywe wspomnienia. O'Mara pisząc o torturach stosowanych przez CIA uważa, że strategia ta bazowała na przekonaniu, że powtarzany szok, stres, dezorientacja i uczucie braku kontroli są bardziej efektywne niż standardowe techniki przesłuchania. Pozyskane w ten sposób informacje są uznawane za wiarygodne, gdyż przesłuchiwani chcą doprowadzić do końca tortur, ujawniając informacje. Nie dostarczono żadnych dowodów na prawdziwość takich stwierdzeń. Nie są one oparte na żadnych badaniach naukowych. O'Mara zauważa, że badania prowadzone na mózgach osób poddanych torturom sugerują, że w płatach czołowych i skroniowych obecne są nieprawidłowe wzorce działania, co prowadzi do deficytów w pamięci werbalnej. Najnowsze szeroko zakrojone analizy badań na temat farmakologicznie indukowanego wzrostu poziomu kortyzolu zaburza przywoływanie wspomnień. Podobnie dzieje się gdy dochodzi do wzrostu poziomu kortyzolu pod wpływem stresu. Z drugiej strony, łagodny stres pomaga w przywoływaniu wspomnień. Samo schwytanie, transport i następujące po nich przesłuchanie wydają się wystarczające do uzyskania informacji od podejrzanego. Zdaniem O'Mary, szczególnie nieskuteczne jest podtapianie. Przypomina, że dane uzyskane z obrazowania medycznego wskazują, iż hiperkapnia (stan podwyższonego poziomu dwutlenku węgla we krwi) i związane z nim uczucie bezdechu są dla mózgu niezwykle stresującymi przeżyciami, szczególnie gdy podtapianie jest powtarzane.
-
Czy badanie mózgu za pomocą rezonansu magnetycznego (MRI), będące dziś standardową metodą wykrywania udaru mózgu, może zostać zastąpione całkowicie darmowym testem przeprowadzonym przy łóżku pacjenta? Bardzo możliwe, że tak. Dowodzą tego badacze z Johns Hopkins University i University of Illinois. Nowa metoda diagnostyki choroby składa się z trzech prostych testów. Pierwszy z nich sprawdza, czy chory jest w stanie utrzymać wzrok w skupieniu na jednym punkcie pomimo szybkiego poruszania głową na boki. Podczas drugiego ocenia się, czy podążanie wzrokiem za palcem osoby przeprowadzającej badanie nie wywołuje drżenia oczu, zaś trzeci polega na sprawdzeniu, czy źrenice oczu pacjenta znajdują się na równym poziomie. Jak się okazuje, te trzy testy, niewymagające jakichkolwiek nakładów poza poświęceniem czasu przez lekarza, wykrywają udar mózgu... skuteczniej od MRI. Tak wynika przynajmniej z doświadczenia przeprowadzonego na 101 pacjentach amerykańskich szpitali cierpiących na zawroty głowy - jeden z objawów mogących sugerować m.in. wystąpienie udaru lub przejściowego niedokrwienia mózgu. Autorzy eksperymentu początkowo przebadali swoich pacjentów z wykorzystaniem MRI. Wykryto w ten sposób 61 przypadków udaru mózgu. Następnie przeprowadzono badanie nową metodą i wykryto udar u... 69 pacjentów. Co ciekawe, wszystkich osiem "brakujących" rezultatów pozytywnych udało się uzyskać podczas drugiego badania z wykorzystaniem MRI. W praktyce oznaczałoby to jednak niepotrzebne odwlekanie terapii. Niewątpliwą zaletą techniki opracowanej przez amerykańskich lekarzy jest koszt badania, a raczej... jego brak (oczywiście, nie wliczając konieczności zapłacenia za poświęcony przez lekarza czas). Dla porównania, pojedyncze badanie z wykorzystaniem MRI kosztuje od kilkuset złotych w Polsce do około tysiąca dolarów w USA. Niestety, zanim nowa metoda zostanie ostatecznie zatwierdzona, konieczne będzie przeprowadzenie badań na szerszej grupie pacjentów.
