Znajdź zawartość
Wyświetlanie wyników dla tagów 'mięśnie' .
Znaleziono 53 wyników
-
Od wielu lat wiadomo, że wysoka masa ciała u dzieci sprzyja rozwojowi mocnych i wytrzymałych kości. Nigdy dotąd nie sprawdzano jednak, czy do rozwoju silnego szkieletu wystarczy po prostu duża waga, czy też jest on zależny także od stopnia otłuszczenia oraz umięśnienia. Sprawie postanowili przyjrzeć się badacze z South Dakota State University. Do udziału studium zaproszono 150 chłopców i 200 dziewcząt w wieku od 8 do 18 lat. Badane osoby należały do huterytów - jednej z grup protestantów, charakteryzującej się silną izolacją od otoczenia. Wybór ten nie był przypadkowy - wiele lat rozrodu w obrębie zamkniętej populacji doprowadziło do zmniejszenia różnorodności genetycznej, dzięki czemu wiadomo było, że ewentualne różnice pomiędzy uczestnikami badania wynikają niemal wyłącznie ze stylu życia. U każdej z badanych osób dwu- lub trzykrotnie wykonano pomiar gęstości tkanki kostnej oraz zawartości tkanki mięśniowej i tłuszczowej. Jak się okazało, wzrost kości zaobserwowano u każdego z uczestników badania, lecz dla osób o tej samej masie ciała był on znacznie szybszy u tych, które posiadały mniej tkanki tłuszczowej i więcej mięśni. Odkryte zjawisko zależy najprawdopodobniej od obciążeń, jakim poddawany jest szkielet. Wynikają one bowiem nie tylko z masy ciała, lecz także z pracy mięśni, które są do kości umocowane. Im bardziej rozbudowane mięśnie posiada więc dana osoba, tym bardziej obciążany jest jej kościec i tym mocniej musi się on rozwinąć, by poradzić sobie z oddziałującymi nań siłami. Wiedza zdobyta dzięki badaniu pokazuje, jak ważny jest styl życia młodzieży i dzieci. Jak wykazali badacze z Południowej Dakoty, kontrola rodziców nad dietą i stylem życia ich pociech pozwala nie tylko na doraźne zapobieganie nadwadze i otyłości, lecz także na uchronienie dziecka przed licznymi schorzeniami szkieletu na późniejszych etapach życia.
-
Dla naukowców ważne było, że zaatakowany gekon odrzuca swój ogon, co w wielu przypadkach pozwala mu uciec przed drapieżnikiem. Nikt jednak nie interesował się samym ogonem, który – już bez właściciela – nadal wije się, podskakuje i ucieka. Pozostaje aktywny nawet do 30 minut, w dodatku porusza się czasem w niewidywany dotąd sposób (Biology Letters). Wcześniejsze eksperymenty wykazały, że "tańczący" ogon mami napastnika, który sądzi, że ma nadal do czynienia z wybranym do upolowania kąskiem. Jaszczurka wykorzystuje odrzucenie ogona - autotomię - w dwojaki sposób. Nie tylko opóźnia pościg (lub pozbywa się go raz na zawsze), ale także staje się lżejsza, przez co może biec prędzej. Niestety, natura nie bez kozery wyposażyła gekony w ogon; gdy go zabraknie, skakanie i wspinanie stają się o wiele trudniejsze, a i znalezienie partnera/partnerki wymaga wzmożonego wysiłku. Profesor Anthony Russell z Uniwersytetu w Calgary i Timothy Higham z Clemson University postanowili dokładniej zbadać wzorce poruszania się porzuconego ogona. Za pomocą elektromiografii (EMG) i nagrywania szybkoklatkowego monitorowali "zachowanie" ogonów 4 okazów gekona tygrysiego (Eublepharis macularius). W odróżnieniu od ruchów zwierząt lub części ich ciała, które odbywają się bez kontroli mózgu, ogon gekona nie rzuca się rytmicznie, a przynajmniej nie tylko. Odkryliśmy, że ma intrygujący repertuar zróżnicowanych i wyjątkowo złożonych ruchów – tłumaczy Russell. Ruchy odrzuconego ogona badano dotąd w ramach jednego tylko studium, ale amerykańsko-kanadyjski zespół jako pierwszy połączył wzorce ruchu z aktywnością mięśniową. Odkrycia są niezmiernie ważne, ponieważ wszystko wskazuje na to, że gekoni ogon może stanowić użyteczny model do badania złożonych funkcji rdzenia kręgowego oraz skutków jego uszkodzenia. Odrzucenie ogona przez jaszczurkę jest kontrolowane przez znajdującą się w nim część rdzenia kręgowego. Odseparowany od reszty ciała ogon pozwala badać zagadnienie, w jaki sposób nerwy i mięśnie współpracują ze sobą, by generować skomplikowane ruchy bez udziału mózgu. Russell i Higham stwierdzili, że sygnały odpowiedzialne za ruchy pochodzą z końcówki ogona, co oznacza, że jest tam centrum kontrolne, tłumione w zwykłych okolicznościach (przed odrzuceniem ogona) przez ośrodki wyższe. Higham dodaje, że na razie nie znaleziono odpowiedzi na pytanie, co stanowi źródło stymulacji inicjującej ruchy ogona. Najbardziej prawdopodobne wyjaśnienie jest takie, że ogon polega na czuciowej informacji zwrotnej ze środowiska. Umiejscowione na jego powierzchni "czujniki" nakazują: teraz skacz, obracaj się wokół osi lub przemieszczaj w określonym kierunku.
-
Choć o niekorzystnym wpływie długotrwałego stosowania diety wysokotłuszczowej mówi się od dawna, dotychczas niewielu badaczy zajmowało się konsekwencjami pojawiającymi się znacznie wcześniej. Jak się okazuje, był to spory błąd, gdyż po zmianie sposobu odżywiania wystarczy zaledwie kilka dni, by ujawniły się niekorzystne zmiany w fizjologii i zachowaniu. Zespół Andrew Murraya z Uniwersytetu Cambridge postanowił sprawdzić, w jaki sposób odżywianie szczurów pokarmami o podwyższonej zawartości tłuszczu wpłynie na ich sprawność. W tym celu zastąpiono typową pożywkę, w której 7,5% wartości energetycznej pochodzi z lipidów, karmą o identycznej kaloryczności, lecz zawdzięczającą tłuszczom aż 55% swojej wartości energetycznej. Jak się okazało, już po czterech dniach od radykalnej zmiany diety mięśnie zwierząt znacznie gorzej radziły sobie z pobieraniem tlenu. Objawiało się to obniżoną sprawnością fizyczną, a także zwiększeniem obciążenia serca, mogącym na dłuższą metę doprowadzić do jego patologicznego przerostu. Po kolejnych pięciu dniach badacze zaobserwowali znaczne pogorszenie zdolności umysłowych gryzoni. W porównaniu do zwierząt odżywiających się typową karmą potrzebowały one znacznie więcej czasu na odnalezienie wyjścia z labiryntu, a do tego popełniały po drodze znacznie więcej błędów (czyli np. częściej wchodziły po kilka razy do tego samego, nieprawidłowego korytarza). To nic innego, jak tłuszczowy kac, podsumowuje Gerald Weissmann, główny wydawca czasopisma The FASEB Journal, które opublikowało wyniki badań. Niestety, ani słowem nie wspomniano o tym, czy u badanych szczurów stwierdzono występowanie uporczywego pragnienia...
-
Podawanie otyłym szczurom L-karnityny pomaga usunąć nadmiarowy cukier z krwi. Oznacza to, że naukowcom z Duke University udało się u nich wyeliminować nietolerancję glukozy. Zespół Deborah Muoio przeprowadził również testy na komórkach ludzkich mięśni. Dzięki temu wykazano, że suplementacja karnityną powinna spełnić swoją rolę również u starszych osób ze stanem przedcukrzycowym, cukrzycą i innymi schorzeniami zaburzającymi metabolizm glukozy. Karnityna jest syntetyzowana w wątrobie i po filtracji odzyskiwana przez nerki, ale kiedy pojawią się niedobory, można je uzupełnić, spożywając czerwone mięso, rybę czy przetwory mleczne. Odpowiada ona m.in. za transport kwasów tłuszczowych o długich łańcuchach do mitochondriów. W wyniku ich spalania powstaje potem energia. Karnityna pomaga też "przesunąć" zapasy energii do krwi, z którą jest redystrybuowana do znajdujących się w potrzebie narządów. By tak się jednak stało, musi przyjąć postać acylkarnityny, która jest przenośnikiem energii i potrafi przekraczać błony komórkowe. Podczas amerykańskiego eksperymentu już po 2 miesiącach zażywania L-karnityny u otyłych szczurów odtworzono zdolność komórek do pozyskiwania energii (bez karnityny lub jej wystarczającej ilości była ona upośledzona). Przez to zwiększyła się tolerancja glukozy, a to z kolei oznacza obniżenie ryzyka cukrzycy. Muoio opowiada, że już wkrótce jej zespół rozpocznie niewielkie testy kliniczne, podczas których zbadani zostaną starsi ludzie w wieku 60-80 lat z nietolerancją glukozy. Specjaliści zwrócili uwagę na L-karnitynę, gdy po analizie próbek krwi otyłych i starych zwierząt oraz sporządzeniu ich profili chemicznych okazało się, że poziom tego związku jest nieprawidłowy. Naukowcy z Duke University zaobserwowali, że u otyłych szczurów w mięśniach szkieletowych powstawały duże ilości acylkarnityny, do czego potrzebna jest wolna karnityna. Kiedy następowała akumulacja acylkarnityny, spadała dostępność wolnej karnityny. Nierównowaga prowadziła do zaburzeń spalania zarówno tłuszczów, jak i glukozy. Zauważyliśmy, że dostępność wolnej karnityny obniżała się z wiekiem i wzrostem wagi, stąd pomysł na eksperyment z suplementacją.
-
Od pewnego czasu wiadomo, że długotrwałe stosowanie statyn - leków blokujących enzym kluczowy dla syntezy cholesterolu w organizmie - może powodować uszkodzenie mięśni. Teraz, dzięki badaniom przeprowadzonym przez naukowców z Uniwersytetu Tuft's z Bostonu oraz Uniwersytetu w Bernie, okazuje się, że to szkodliwe zjawisko można bardzo łatwo przeoczyć. Ból mięśni jest jednym z pospolitych objawów ubocznych towarzyszących stosowaniu statyn. Dopiero po pewnym czasie zaobserwowano, że objaw ten nie oznacza wyłącznie dyskomfortu, gdyż w organizmach pacjentów często dochodzi także do niszczenia komórek mięśniowych. Dotychczas wydawało się, że prostym sposobem na wykrycie uszkodzeń jest badanie poziomu tzw. kinazy kreatynowej we krwi. Enzym ten występuje naturalnie głównie wewnątrz komórek mięśniowych, co oznacza, że wzrost jego stężenia we krwi niemal jednoznacznie świadczy o uszkodzeniu mięśni. Niestety, jak się okazuje, w przypadku stosowania statyn ilość kinazy kreatynowej we krwi może utrzymywać się w normie nawet wtedy, gdy komórki mięśni zostały uszkodzone. Odkrycia dokonano dzięki biopsji tkanki mięśniowej wykonanej u 83 pacjentów, spośród których 44 cierpiało na przewlekłe bóle mięśni towarzyszące przyjmowaniu statyn. Analiza mikroskopowa pobranego materiału wykazała, że aż w 25 przypadkach komórki wyizolowane z mięśni nosiły wyraźne ślady uszkodzeń. Jeszcze bardziej niepokojący jest fakt, iż u części chorych, u których stwierdzono ten szkodliwy objaw, poziom kinazy kreatynowej nie przekraczał normy. Może to oznaczać, że u niektórych osób przyjmujących statyny może dochodzić do stopniowej degeneracji mięśni, która może pozostać niewykryta pomimo wykonywania regularnych testów laboratoryjnych. Nieco pocieszający jest fakt, iż poważna degeneracja mięśni wywołana przyjmowaniem statyn zdarza się bardzo rzadko, zaś odstawienie leków pozwala zwykle na naprawę tkanki. Warto mieć jednak świadomość, że dla pacjenta leczonego środkami z tej grupy nawet korzystne wyniki badań nie dają gwarancji, iż w jego organizmie wszystko funkcjonuje jak należy.
-
Zastąpienie jednego z białek budujących mięśnie szkieletowe jego odpowiednikiem występującym w sercu pozwala na zachowanie funkcji motorycznych organizmu - udowadniają australijscy badacze. Wywołanie analogicznego efektu w organizmie człowieka może uratować osoby cierpiące na poważne zaburzenia funkcji mięśni. Obiektem studium, prowadzonego przez zespół pod kierownictwem dr Kristen Nowak, były białka z rodziny aktyn. Proteiny te, kluczowe dla funkcjonowania mięśni, występują w organizmie w kilku różnych wariantach. Jeden z nich, zwany sercowym, w czasie życia płodowego występuje we wszystkich mięśniach szkieletowych oraz w mięśniu sercowym. Pod koniec ciąży zanika on jednak niemal zupełnie i pozostaje obecny wyłącznie w sercu. Zamiast niego, mięśnie szkieletowe zaczynają syntetyzować inny rodzaj aktyny, zwany szkieletowym. Jeżeli w komórkach dojrzewającego płodu dojdzie do mutacji genu kodującego aktynę "szkieletową", zwanego ACTA1, u rodzącego się dziecka można się spodziewać poważnych zaburzeń, prowadzących ostatecznie do śmierci w ciągu kilku pierwszych miesięcy życia. Badacze zaczęli w związku z tym zastanawiać się, czy zachowanie aktywności genu kodującego aktynę "sercową", noszącego nazwę ACTC, mogłoby zapobiec schorzeniom. Eksperyment zaproponowany przez dr Nowak wydawał się z góry skazany na niepowodzenie. Od dawna wiadomo bowiem, że przejście z ekspresji genu ACTA1 na ACTC zachodzi w organizmach wszystkich owodniowców. Zgodnie z teorią ewolucji sugerowało to, że jest to cecha korzystna i jej zachowanie świadczy o ważności tego procesu. Okazało się jednak, że jest zupełnie inaczej. Na potrzeby eksperymentu skrzyżowano myszy niewytwarzające aktyny "szkieletowej" z osobnikami zmodyfikowanymi genetycznie syntetyzującymi ludzką wersję aktyny "sercowej" zarówno w typowym miejscu jej występowania, jak i w mięśniach szkieletowych. Skrzyżowane gryzonie nie tylko nie ginęły po paru dniach od urodzenia, jak działo się w przypadku osobników o nieaktywnym genie kodującym aktynę "mięśniową", lecz także zachowywały sprawność fizyczną na poziomie porównywalnym ze zwierzętami zdrowymi. I choć pojedyncze włókna mięśni szkieletowych były u zwierząt skrzyżowanych nieznacznie słabsze, szybkość i wytrzymałość takich myszy była nawet lepsza, niż u osobników zdrowych. Zrozumienie procesu "przełączania się" mięśni z wykorzystywania jednego typu aktyny na drugi ułatwi badania nad ciężkimi chorobami dotykającymi noworodki. Co więcej, eksperyment przeprowadzony przez zespół dr Nowak pozwoli na opracowanie mysiego modelu tych schorzeń, dzięki czemu zdobywanie wiedzy na ich temat będzie znacznie prostsze.
-
Lekarze przestrzegają przed spożywaniem dużych ilości napojów typu cola, ponieważ prowadzi to do problemów związanych z działaniem mięśni, a nawet paraliżu (International Journal of Clinical Practice). Dr Moses Elisaf z Wydziału Medycyny Wewnętrznej Uniwersytetu w Janinie podkreśla, że ludzie piją więcej napojów gazowanych niż kiedykolwiek. Zjawisko to powiązano z demineralizacją kości, rozwojem cukrzycy i zespołu metabolicznego, coraz więcej dowodów wskazuje też na to, że nadmierne spożycie coli prowadzi do hipokaliemii, czyli do spadku stężenia potasu w surowicy krwi [poniżej 3,6 mmol/l]. Wpływa to negatywnie na pracę ważnych mięśni. Grecki zespół dokonał przeglądu badań. Okazało się, że u pacjentów występowało porażenie mięśni – od lekkiego po głęboki paraliż. Na szczęście objawy ustępowały szybko i całkowicie, gdy chorzy przestawali pić colę i zażywali suplementy potasu. Analizowane studia przypadków dotyczyły osób, które dziennie wypijały od 2 do 9 litrów coli. Wśród nich znalazły się dwie ciężarne, przyjęte do szpitala z niskim poziomem potasu. Pierwsza z nich, 21-latka, wychylała dzień w dzień do 3 litrów coli i uskarżała się na zmęczenie, utratę apetytu i uporczywe wymioty. EKG wykazało zator serca, a testy laboratoryjne niski poziom potasu. U drugiej ciężarnej odnotowano narastające osłabienie siły mięśniowej. W trakcie przeprowadzania wywiadu wyszło na jaw, że od 10 miesięcy codziennie pochłaniała do 7 l coli. Hipokaliemia jest najprawdopodobniej skutkiem nadmiernej konsumpcji 3 składników coli: glukozy, fruktozy i kofeiny. Indywidualna rola każdego z tych składników w patofizjologii hipokaliemii indukowanej colą nie została jeszcze określona. Może ona być różna u poszczególnych pacjentów. W większości analizowanych przypadków najważniejsze wydawało się jednak zatrucie kofeiną. Wyszło to na jaw dzięki studiom biorącym pod lupę produkty zawierające dużo kofeiny, lecz nie glukozy czy fruktozy. Pozbawione kofeiny napoje typu cola mogą także powodować hipokaliemię, ponieważ występująca w nich fruktoza wywołuje niekiedy biegunkę – wyjaśnia dr Elisaf. Indukowana colą chroniczna hipokaliemia zwiększa podatność pacjentów na zagrażające życiu przypadłości, np. arytmię. Dlatego też kolejne badania powinny wskazać graniczną bezpieczną dawkę napoju. W 2007 r. rocznie spożycie napojów gazowanych na świecie sięgnęło 552 miliardów litrów. Oznacza to, że na głowę przypadało nieco poniżej 83 l. Przewiduje się, że do 2012 roku na jednego człowieka przypadać będzie aż 95 l tego typu napojów rocznie. W USA już teraz statystyczny obywatel wychyla przez 12 miesięcy 212 l bąbelków.
-
Niemal każdy zawodowy sportowiec korzysta z usług masażysty. Robią tak skoczkowie i piłkarze, nie wspominając o kolarzach startujących w morderczych wyścigach wieloetapowych. Rzekomo pomaga im to w przywróceniu prawidłowego krążenia krwi i usunięciu nadmiaru kwasu mlekowego. Okazuje się jednak, że...wcale tak się nie dzieje. Zaskakującego odkrycia dokonali naukowcy z Queen's University. Do eksperymentu zaprosili 12 studentów, którzy, leżąc na wznak, przez dwie minuty zaciskali dłonie z siłą równą 40% maksymalnego osiągalnego dla nich ścisku. Następnie wykonano u nich serię pomiarów, których zadaniem było ustalenie dynamiki przepływu krwi oraz ilości kwasu mlekowego pozostającego w mięśniach. Z przeprowadzonego badania wynika, iż najlepszą formą regeneracji jest... chwila słodkiego lenistwa, a nie masaż. Bierny wypoczynek pozwalał bowiem na redukcję poziomu kwasu mlekowego w tempie aż o 1/3 większym, niż u uczestników poddanych masażowi. W podobnym stopniu poprawiała się szybkość odpływu krwi z mięśni. Minimalnie lepsze rezultaty uzyskano w przypadku odpoczynku aktywnego (rytmiczne powtarzanie zaciskania dłoni z siłą równą 10% siły maksymalnej), lecz nawet on nie dawał tyle, ile można było osiągnąć dzięki odpoczynkowi biernemu. To badanie obala powszechne przekonanie na temat rodzaju sposobu, w jaki masaż oddziałuje korzystnie na organizm, tłumaczy prof. Michael Tschakovsky, autor studium. Badacz zauważa przy tym coś, w co ciężko w to uwierzyć: nigdy dotąd nie przeprowadzono badań nad przepływem krwi przez mięśnie poddane masażowi. Wyniki wynikami, a wielu sportowców mogłoby przysiąc, że masaż działa i poprawia wydolność. Jeśli tak jest, to dlaczego? W świetle najnowszych badań można pokusić się o stwierdzenie, że... tego najprawdopodobniej nie wie nikt.
-
Szympansy są, zdaniem niektórych, nawet 4-krotnie silniejsze od ludzi, pomimo że wzrostem i wagą nie różnią się od nas. Siłę zwykle przypisujemy rozwojowi mięśni, jednak Alan Walker, profesor biologii z Penn State University, uważa, że w przypadku małp naczelnych układ mięśniowy odgrywa drugorzędną rolę. Jego zdaniem, za większą siłę małp odpowiada ich układ nerwowy. Walker sądzi, że sprawuje on znacznie mniejszą kontrolę nad mięśniami, niż układ nerwowy człowieka. Dlatego szympansy dysponują dużo większą siłą, a człowiek potrafi wykonywać bardziej precyzyjne ruchy. Wcześniejsze badania wykazały, że w kręgosłupach szympansów znajduje się znacznie mniej szarej materii niż u człowieka. Szara materia zawiera bardzo dużo neuronów motorycznych, które kierują ruchami mięśni. Tak więc u ludzi uruchomienie mniejszej liczby neuronów powoduje uruchomienie mniejszej liczby mięśni, co daje nam nad nimi bardziej precyzyjną kontrolę. U szympansów jest to więcej mięśni, co oznacza większą siłę. Dlatego też małpy są mniej wytrzymałe na wysiłek niż ludzie. Nie potrafią bowiem stopniowo w zależności od potrzeb uruchamiać mięśni. Z kolei ludzie w większości przypadków nie są w stanie skorzystać ze wszystkich mięśni co sugeruje, zdaniem Walkera, istnienie jakiegoś rodzaju hamowania w centralnym układzie nerwowym.
-
Białko ze śliny kleszcza może stanowić lek na miastenię – chorobę autoimmunologiczną, która charakteryzuje się osłabieniem i męczliwością mięśni szkieletowych (Annals of Neurology). Miastenia tak osłabia pacjentów, że wskutek zaburzeń oddechowych zostają podłączeni do respiratora. Niestety, konwencjonalne metody leczenia bywają toksyczne – opowiada Henry Kaminski, szef Wydziału Neurologii i Psychiatrii na Saint Louis University. Naprawdę potrzebujemy lepszych metod terapii, a nasze studium jest pierwszym krokiem w tym kierunku. Do objawów miastenii (łac. myasthenia gravis) należą: opadanie powiek, zmiana mimiki twarzy, opadanie żuchwy, co w znacznym stopniu upośledza gryzienie czy połykanie, uczucie słabości w obrębie nóg i rąk, chroniczne zmęczenie mięśni, rozmazane/podwójne widzenie oraz wspomniane zaburzenia oddychania. Pacjenci mają też problemy z emisją głosu. Stosowane dotąd leki, np. glukokortykosteroid prednizon, są skuteczne, powodują jednak sporo efektów ubocznych, m.in. cukrzycę, osteoporozę, przyrost wagi i jaskrę. Inne metody (np. plazmafereza – oczyszczanie osocza z dużych cząstek, w tym kompleksów immunologicznych) są drogie i wiążą się z wysokim ryzykiem zakażeń, zawałów i udarów. Wg specjalistów, miastenia jest wynikiem nadreaktywności układu dopełniacza, czyli zespołu kilkudziesięciu białek, które odpowiadają za walkę z bakteriami, grzybami i wirusami za pomocą lizy czy opsonizacji oraz za aktywację ogólnej odpowiedzi odpornościowej. U osób chorych na miastenię przeciwciała blokują receptory acetylocholinowe płytki nerwowo-mięśniowej, a więc w miejscu połączenia synaptycznego między neuronem ruchowym a komórką mięśniową. Prowadzi to do aktywacji dopełniacza, co nie dopuszcza do skurczu mięśni i objawia się ich osłabieniem. Z tego powodu lekarzom zależy na znalezieniu leków hamujących dopełniacz. Tego typu substancję - rEV576 - wykryto właśnie w ślinie kleszczy. Dzięki niej pajęczakom udaje się nie uruchomić reakcji odpornościowej wysysanego z krwi gospodarza. Zespół Kaminskiego przetestował rEV576 na dwóch grupach szczurów z łagodną i nasiloną miastenią. Okazało się, że stan gryzoni, którym podawano białko, się poprawił: udało się zmniejszyć osłabienie i zahamować utratę wagi. Amerykanie mają nadzieję, że rEV576 sprawdzi się także w przypadku ludzi, a ponieważ żerując na nas, kleszcze nie wywołują reakcji alergicznej, nie powinny wystąpić efekty uboczne.
-
Aerożel, o którym pisaliśmy przed dwoma laty, może posłużyć do zbudowania niezwykle silnych mięśni dla robotów. Materiał ten jest niewiele gęstszy od powietrza (1,5 miligrama/cm3), a jednocześnie wzdłuż osi nanorurek, z których jest zbudowany, jest bardziej wytrzymały od stali. Okazuje się, że gdy do aerożelu przyłożymy napięcie elektryczne, siły działające pomiędzy nanorurkami odepchną je od siebie, trzykrotnie zwiększając szerokość materiału z prędkością 37 000 procent na sekundę. Rozciągliwość materiału jest 10-krotnie większa niż naturalnych mięśni i jego ruch odbywa się z 1000-krotnie szybciej. Siła rozciągania jest 30-krotnie większa niż siła mięśni. Co więcej, aerożel może pracować w temperaturach, w jakich nie sprawdzają się żadne inne sztuczne mięśnie. Większość z nich działa przedziale od kilkunastu do 100 stopni Celsjusza. Istnieje jeden, który pracuje przy 500 stopniach. Tymczasem aerożelowe mięśnie działają pomiędzy -190 a 1600 stopni. Aerożelowe mięśnie zbudowano z węglowych nanorurek o średnicy około 12 nanometrów, z których każda składała się z około 9 koncentrycznie ułożonych warstw. Za pomocą techniki osadzania z fazy gazowej nanorurki umieszczono na podłożu tak, by większość z nich była ułożona w tym samym kierunku. Podłoże wraz z nanorurkami umieszczono w etanolu, który następnie odparowano. To spowodowało 400-krotne zagęszczenie nanorurek, których warstwa liczyła 50 nanometrów grubości. Możliwe jest układanie kolejnych warstw w celu uzyskania większej wytrzymałości materiału. Z prac naukowców z University of Texas cieszy się Yoseph Bar-Cohen, menedżer z należącego do NASA Jet Propulsion Laboratory, którego zadaniem jest stworzenie siłowników nadających się do zastosowania w kosmosie. Aerożelowe mięśnie sprawdzą się zarówno na gorącej powierzchni Wenus, jak i na zimnych księżycach Jowisza. Są ponadto lekkie, co jest niezwykle ważne przy wynoszeniu urządzeń w przestrzeń kosmiczną.
-
Holenderska firma Motek Medical stworzyła system cyfrowego obrazowania CAREN, który w znacznym stopniu przyspieszy i ułatwi rehabilitację osób po wypadkach, amputacji czy przebytym udarze. Pozwala on na wyświetlenie obrazu czyjegoś ciała i ruchów poszczególnych mięśni w czasie rzeczywistym. Rehabilitanci widzą więc dokładnie, co się dzieje i nad czym należy jeszcze popracować. Przypomina to zdjęcie z kogoś skóry, by pomóc lekarzowi zobaczyć więcej i bardziej przejrzyście niż do tej pory – tłumaczy Michiel Westermann, jeden z dyrektorów amsterdamskiego producenta. Na czas wykonywania ćwiczeń pacjent zakłada odbijający promienie kombinezon. Poza tym na holenderski wynalazek składa się osiem kamer i system stroboskopowego światła podczerwonego. Ruch mięśni jest wyświetlany w ramach wirtualnego schematu ciała. Chorzy mogą wykorzystać urządzenie podczas ponownej nauki chodzenia czy utrzymywania równowagi. Sportowcom przyda się ono do poprawienia techniki i zapobiegania urazom. Chory ćwiczy na specjalnej platformie, do której dodawane są 1 lub 2 specjalne maty. Pozwalają one zmierzyć siłę, z jaką nogi człowieka oddziałują na podłoże. Doskonałym uzupełnieniem standardowego systemu CAREN jest wbudowany elektromiograf, czyli urządzenie diagnostyczne do badania układu mięśniowo-nerwowego podczas skurczu. Na platformie da się zamontować bieżnię. Gdy pacjent nałoży specjalne rękawiczki, na widzianym przez rehabilitanta ekranie pojawiają się dane dotyczące kinetyki rąk, dłoni i palców. CAREN ułatwia zatem badania nad zamaszystymi ruchami oraz chwytaniem czy sięganiem po coś. Ponieważ system wyposażono w opcję wykrywania kolizji, podaje on człowiekowi bardzo przydatną w tego typu przypadkach informację zwrotną. Westermann zapewnia, że system powinien stać się powszechnie dostępny już od przyszłego roku. Obecnie jest testowany w szpitalach.
-
Ruch i układ skóry twarzy oraz mięśni wokół ust wpływa nie tylko na wymowę słów, ale również na to, jak słyszy się kwestie wypowiadane przez kogoś innego (Proceedings of the National Academy of Sciences). Naukowcy z Haskins Laboratories przy Uniwersytecie Yale posłużyli się ramionami robota, które naciągały twarz badanego w taki sposób, który normalnie towarzyszy samodzielnemu wypowiadaniu się. Okazało się, że ten prosty zabieg wpływał na słyszenie generowanych komputerowo słów. Tworzyły one kontinuum rozciągające się między wyrazami "head" oraz "had". Kiedy maszyna wyciągała skórę słuchającego ku górze, dźwięk brzmiał dla niego bardziej jak "head". Gdy ściągała ją w dół – słyszał on "had". Ciągnięcie do tyłu nie wywoływało żadnego efektu percepcyjnego. Jak łatwo się domyślić, bardzo istotne było zgranie w czasie działań robota i odtwarzania dźwięków. Skutek występował tylko wtedy, gdy naciąganie pojawiało się w takim momencie, że ochotnik mógłby sam wypowiadać słyszane słowa. Autorzy eksperymentu udowodnili, że podczas przetwarzania dźwięków mowy uaktywnia się układ czuciowo-ruchowy, co oznacza, że w percepcji mowy biorą udział neuronalne składowe mechanizmów produkcji mowy. Być może spostrzeżenie to przyczyni się do lepszego zrozumienia afazji.
-
Muskularni młodzi mężczyźni mają więcej partnerek seksualnych niż ich mniej okazale umięśnieni koledzy. Badacze z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles uważają, że większe lub mniejsze mięśnie to odpowiednik zróżnicowanej długości ogona u pawia: duże przyciągają bowiem samice poszukujące zdrowego i krzepkiego samca (Personality and Social Psychology Bulletin). Kobiety są zaprogramowane na preferowanie muskularnych mężczyzn – uważa David Frederick. Wg niego, większość badań dotyczy tego, co mężczyźni postrzegają jako cechy wpływające na atrakcyjność kobiety i jakie właściwości kariery zawodowej panów przyciągają przedstawicielki płci pięknej. Stosunkowo niewiele studiów skupiało się natomiast na fizycznych wyznacznikach atrakcyjności mężczyzny dla kobiety. Panie cenią sobie możliwości zarobkowe potencjalnego partnera oraz zaangażowanie. Fizycznie pociągają je mocarze, ale na kogoś, z kim pozostawałyby w długoletnim związku, wybrałyby raczej przeciętnego mężczyznę. Kobiety mają do osiłków dwojaki stosunek: podziwiają ich, ale żywią też podejrzenia co do ich stałości i intencji. Zespół Fredericka zbadał 99 studentów i 141 studentek. Chłopców pytano o ich życie erotyczne. Okazało się, że osoby umięśnione dwukrotnie częściej niż chudziny miały pond 3 partnerki. Dziewczynom przedstawiono schematyczne rysunki budowy męskiego ciała. Uporządkowano je od muskularnych po chuchrowate. Większość badanych wolała mężczyzn plasujących się gdzieś na środku skali. Byli oni postrzegani jako silniej zaangażowani, podczas gdy naśladownicy Rambo kojarzyli się ze zmiennością, agresją i dominacją.
-
Niewielka firma biotechnologiczna udostępniła na rynku prosty test genetyczny, którego celem jest ustalenie predyspozycji dziecka do sukcesu w poszczególnych dyscplinach sportu. Czy to początek ery "programowania" sportowców od wczesnego dzieciństwa? Badanie jest wyjątkowo proste i nie wymaga od poddawanej mu osoby żadnego wysiłku. Wystarczy zapłacić 149 dolarów, odebrać pocztą zestaw i za pomocą zamieszczonego w nim wacika pobrać próbkę nabłonka z wewnętrznej strony policzka. Następnie odsyła się pobrany materiał do producenta testu, firmy Atlas Sports Genetics (ASG). Opisywany test ma na celu wykrycie, który z wariantów (alleli) genu ACTN3 posiada badana osoba. Gen ACTN3 koduje alfa-aktyninę 3, białko wytwarzane w mięśniach szkieletowych. W zależności od tego, który allel występuje u danej osoby, jej organizm wytwarza włókna mięśniowe o różnych właściwościach. Możliwe jest więc posiadanie mięśni "wolnych" lub "szybkich", w zależności od tego, który rodzaj alfa-aktyniny 3 jest wytwarzany u danej osoby. Oznacza to, że niektóre osoby są "urodzonymi sprinterami", ale ich szanse np. w biegach maratońskich będą marne. Przedstawiciele ASG kierują swoją ofertę głównie do rodziców dzieci w wieku do ośmiu lat. Ich zdaniem, organizmy tak młodych osób są jeszcze zbyt mało rozwinięte, by jakiekolwiek testy fizjologiczne mogły wykryć ich predyspozycje. Jeśli jednak zostaną one ustalone odpowiednio wcześnie, możliwe będzie rozpoczęcie treningów pozwalających na doskonalenie wrodzonych zdolności. Oferta budzi wiele kontrowersji. Niektórzy eksperci, tacy jak dr Theodore Friedmann, kierownik programu terapii genowej na Uniwersytecie Kalifornijskim, twierdzi wprost: [to] próba sprzedawania nowej wersji "oleju z węża". Badacz ma tu na myśli mityczne lekarstwo, pomagające rzekomo zwalczyć wszelkie znane dolegliwości. W rzeczywistości, jego zdaniem, tego typu testy są ciągle w powijakach i podejmowanie na ich podstawie decyzji jest praktycznie bezpodstawne. Podobne badania są oferowane w niektórych krajach już od pewnego czasu. Tym razem przyszedł czas na wprowadzenie komercyjnych analiz ACTN3 w Stanach Zjednoczonych. Biorąc pod uwagę szaleńczy pogoń Amerykanów za wynikami w sporcie, istnieje duża szansa (lub, jak mówią niektórzy, ryzyko), że test stanie się prawdziwym hitem. Jaki wpływ wywrze oferta ASG na dzieci i rodziców? Uważam, że jest to dość kłopotliwe, ponieważ nie sądzę, że rodzice będą z tego rozsądnie korzystali, twierdzi ekspert z zakresu filozofii i etyki, William Morgan. Jego zdaniem, tego typu testy dokładaja się to do szaleństwa na punkcie sportu, ponieważ niektórzy rodzice kompletnie oszaleją na punkcie wyników. Tak czy inaczej, test wchodzi właśnie na rynek. Czy pozwoli na wychowanie następców Michaela Phelpsa lub Usaina Bolta, przekonamy się najprawdopodobniej za kilka lat.
-
Czy kofeina spożywana po wysiłku pomaga zregenerować energię? Australijscy naukowcy zadali sobie to pytanie i mają dla nas dobrą wiadomość: to działa! Badacze z antypodów sprawdzali, czy podstawowy alkaloid zawarty w kawie przyśpiesza odnawianie zapasów glikogenu - złożonego węglowodanu stanowiącego rezerwę energetyczną m.in. dla mięśni. Efektywne odtworzenie odpowiedniej ilości tego związku jest kluczowe dla przygotowania mięśni do długotrwałego wysiłku. Podczas wielodniowych wyścigów, takich jak morderczy Tour de France, optymalizacja tego procesu może decydować o zwycięstwie bądź klęsce. Sportowcy uprawiający dyscypliny wytrzymałościowe często muszą szybko odtworzyć zapasy glikogenu w mięśniach pomiędzy kolejnymi sesjami treningowymi. W efekcie prowadzono wiele badań nad dietą ułatwiającą przyśpieszenie odzyskiwania energii i zwiększanie zapasów glikogenu w mięśniach, tłumaczy John Hawley z uniwersytetu RMIT w australijskiej Bundoorze, główny autor studium. Liczne wcześniejsze badania wykazały, że kofeina przyjmowana przez sportowców przed wysiłkiem lub w jego trakcie zwiększa dostępność glukozy, podstawowego paliwa dla mięśni i jednocześnie substratu do syntezy glikogenu. Jako "króliki doświadczalne" posłużyli Australijczykowi kolarze i triatloniści trenujący średnio przez 12-15 godzin w tygodniu. Podczas wieczornej części testów ochotnicy jechali na rowerach aż do zupełnego wycieńczenia, po czym pozwolono im jedynie na niewielki posiłek ubogi w węglowodany. Następnego poranka powtórzono trening, ponownie doprowadzając sportowców do wyczerpania. Dawało to pewność, że zapasy glikogenu zostały całkowicie wyczerpane. Po zakończeniu treningu uczestnicy mieli cztery godziny na regenerację. Otrzymali w tym celu złożony z batoników oraz żeli i napojów energetyzujących posiłek, zawierający 4g cukrów na kilogram masy ciała. Po zakończeniu posiłku zmierzono ilość glikogenu zgromadzonego w ich mięśniach. Gdy zawodnicy wrócili do pełni sił, eksperyment powtórzono. Tym razem podczas posiłku dodano jednak do ich napojów kofeinę w ilości 8mg na każdy kilogram masy ciała. Wyniki eksperymentu robią wrażenie: tempo odtwarzania rezerw energetycznych mięśni wzrosło aż o 60% w porównaniu do poprzedniej sesji, gdy przyjmowano same cukry. Nie ma absolutnie żadnej wątpliwości, że dodatkowa ilość glikogenu mięśniach poprawiłaby osiągi, komentuje krótko Hawley. Dodatkowe testy pokazały, że pod wpływem kofeiny we krwi ochotników wzrósł poziom glukozy oraz insuliny, ułatwiającej wykorzystanie energii przez mięśnie. Sugeruje to, że solidna kawa powinna istotnie wpływać na wydolność sportowców uprawiających praktycznie każdą dyscyplinę. Uzyskane wyniki wydają się bardzo zachęcające, lecz warto traktować je z rezerwą. Należy wziąć pod uwagę fakt, iż zawodnicy otrzymali ogromną dawkę kofeiny, odpowiadającą kilku kubkom mocnej kawy wypitym w czasie czterech godzin. Tak ogromna porcja alkaloidu mogłaby na dłuższą metę znacznie zaszkodzić, powodując m.in. bezsenność i drgawki. Jak tłumaczy Hawley, dawka, której użyliśmy, jest zbyt wysoka, by była stosowana przez sportowców. Dlatego musimy teraz wykonać krok wstecz i wykonać studium reakcji na różne dawki [kofeiny].
-
Osłabienie mięśni w większym stopniu wiąże się ze zmniejszeniem aktywności fizycznej, niż stanowi naturalną część procesu starzenia się (Medicine & Science in Sports & Exercise). Dain LaRoche z University of New Hampshire porównał początkową siłę 25 kobiet w wieku od 18 do 33 lat i 24, które miały od 65 do 84 wiosen. Wszystkie uczestniczyły w 8-tygodniowym treningu wytrzymałościowym. Na celownik wzięto mięsień zlokalizowany w udzie, a mianowicie prostownik stawu kolanowego. Fizjolodzy podkreślają, że jest on kluczowy dla prawidłowego chodzenia czy wstawania z krzesła lub fotela. Po 2 miesiącach ćwiczeń okazało się, że siła mięśniowa starszych kobiet wzrosła w identycznym zakresie, co u młodszych koleżanek. Co więcej, osiągnęły one możliwości nieaktywnych fizycznie młodych osób z grupy kontrolnej.
-
Statyny, leki używane głównie do regulowania poziomu cholesterolu we krwi, mogą upośledzać regenerację mięśni. O odkryciu informuje Amerykańskie Stowarzyszenie Fizjologiczne. Leki z grupy statyn są najskuteczniejszymi znanymi farmaceutykami obniżającymi poziom "złego cholesterolu" (mówiąc dokładniej: kompleksów białkowo-lipidowych zwanych LDL), odpowiedzialnego m.in. za rozwój miażdżycy. Ich stosowanie zmniejsza ryzyko poważnych zaburzeń naczyniowych (m.in. zawału serca) aż o 60%, zaś prawdopodobieństwo udaru mózgu spada pod ich wpływem o 17%. Powodują one jednak efekty uboczne, spośród których najważniejsze to zmęczenie i ból. Intensywnosć obu tych symptomów może być znacznie zmniejszona dzięki aktywności fizycznej, lecz, jak pokazują najnowsze badania, uszkodzone mięśnie mogą regenerować się znacznie wolniej, gdy pacjent jest pod wpływem statyn. Odkrycia dokonali badacze z University of Alabama. Naukowcy hodowali tzw. komórki satelitarne (ang. satellite cells - SC), których główną rolą jest uzupełnianie ubytków powstających w wyniku obumierania komórek mieśni szkieletowych. Proces ten zachodzi dzięki podziałowi komórkowemu, w wyniku którego jedna z komórek potomnych nabiera cech komórki mięśniowej, zaś druga zachowuje status SC. Badacze z amerykańskiej uczelni badali podatność komórek satelitarnych na simwastatynę - jeden z najczęściej stosowanych środków z tej grupy. Wykazano, że podwyższone dawki preparatu, odpowiadające tym stosowanym u pacjentów wymagających średnio intensywnego leczenia, zmniejszają zdolność SC do podziału. Może to utrudniać odtworzenie prawidłowej struktury mięśni, upośledzając tym samym ich funkcjonowanie. Eksperci zaobserwowali ścisłą zależność pomiędzy dawką leku i ograniczeniem zdolności SC do podziału. Zaobserwowano na przykład, że ich aktywność zmniejsza się aż o połowę, gdy poddaje się je ekspozycji na lek o stężeniu symulującym średnio intensywną farmakoterapię. Biorąc pod uwagę długotrwałe stosowanie preparatu, może to mieć istotny wpływ na kondycję mięśni i ogólną sprawność fizyczną. Prowadząca badania dr Anna Thalacker-Mercer uważa, że z uwagi na dobro pacjentów należy przeprowadzić dalsze badania nad statynami. Dodaje, że warto sprawdzić jakie efekty wywołuje wieloletnie stosowanie tych leków: jesteśmy bardzo zainteresowani efektami u ludzi starszych. Istnieje możliwość, że osoby starsze mogą nie być zdolne do rozróżnienia bólu mięśni spowodowanego podawaniem statyn lub starzeniem, przez co efekty uboczne [stosowania] statyn mogą nie być zgłaszane dostatecznie często. W związku z tym naszym kolejnym krokiem będzie przebadanie [wpływu] statyn na osoby starsze.
-
Wiecznie ponury wyraz twarzy to nie (zawsze) skutek nagromadzenia problemów czy określonego charakteru. Naukowcy z Uniwersytetu w Portsmouth zauważyli właśnie, że osoby, które dysponują mniejszym zestawem grymasów, mają mniejszą liczbę mięśni twarzy niż pozostali ludzie (American Psychological Association Journal). Szefowa zespołu badawczego, dr Bridget Waller, wyjaśnia, że u wszystkich występuje zestaw 5 podstawowych mięśni twarzy, które pozwalają na standardową ekspresję złości, szczęścia, zaskoczenia, strachu, smutku oraz obrzydzenia. Jednak na twarzy może się jeszcze pojawić 14 innych mięśni, a nie każdego natura wyposaża tak samo hojnie. Wszyscy komunikujemy się za pomocą zestawu powszechnie znanych sygnałów, dlatego mogliśmy oczekiwać, że mięśnie twarzy poszczególnych osób nie będą się różnić. Rezultaty nas zaskoczyły: u niektórych badanych znaleźliśmy tylko 60% wszystkich dostępnych mięśni. Mięsień używany do uzyskania wyrazu ekstremalnego strachu występuje np. tylko u 2/3 populacji. Waller posuwa się nawet do tego, by twierdzić, że pewne rzadko spotykane miny czy ich warianty są charakterystyczne tylko dla określonych jednostek. Wg niej, to rodzaj osobistego podpisu. Pani psycholog dodaje też, że istnieje jeszcze jedna część ciała, gdzie spotykany zestaw mięśni nie jest stały: przedramię. U 15% populacji brakuje jednego mięśnia.
-
Na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley naukowcy zmusili komórki macierzyste w starszych tkankach do wytwarzania nowych włókien mięśniowych. Odradzanie odbywa się niemal tak efektywnie jak w przypadku młodych komórek macierzystych. W przyszłości metoda może być wykorzystana do leczenia choroby Parkinsona czy Alzheimera. Można będzie jej też użyć do powstrzymania związanego z wiekiem zaniku mięśni. Jak wyjaśnia Irina Conboy z Berkeley Stem Cell Center, aktywność fizyczna prowadzi do uszkodzeń komórek mięśniowych, które z czasem są zastępowane przez nowe. Z czasem jednak więcej komórek umiera niż się rodzi. Utrata masy mięśniowej postępuje z wiekiem oraz jest spowodowana licznymi chorobami. Profesor Conboy najpierw zauważyła, że starsze komórki umieszczone w kulturach młodych, rozrastały się bardziej wydajnie. Natomiast młode otoczone starszymi - traciły na wigorze. Wywnioskowała stąd, że młodsze i starsze komórki mięśniowe otrzymują różne sygnały chemiczne. Manipulując nimi można by wpływać na wzrost komórek. Kolejne badania wykazały, że starsze mięśnie wytwarzają dużo molekuł TGF-beta, o których wiadomo, że hamują ich wzrost. Podczas eksperymentów na wiekowych myszach pokazano, że niekorzystne działanie TGF-beta może zostać zablokowane. Naukowcy wykorzystali interferencję RNA do zablokowania genu odpowiedzialnego za wytwarzanie TGF-beta. Następnie za pomocą jadu węża zniszczyli część komórek u młodych i starych myszy. Po pięciu dniach okazało się, że młode myszy odbudowały swoje zniszczone komórki mięśniowe. Podobnie, i niemal równie dobrze, poradziły sobie starsze zwierzęta. Natomiast u tych z wiekowych myszy, u których nie blokowano TGF-beta zauważono, że nowych komórek powstało mniej i wytworzyły się blizny. Conboy mówi, że blokowanie TGF-beta być doskonałą metodą terapeutyczną. Przestrzega jednocześnie, że trzeba będzie używać jej bardzo rozważnie, gdyż pełne zablokowanie tych molekuł może prowadzić np. do powstawania guzów nowotworowych.
-
Aligatory nie mają płetw, ale są doskonałymi pływakami. Manewrują dzięki ruchom mięśni umożliwiającym zmianę położenia płuc. Aligator amerykański, inaczej missisipski (Alligator mississippiensis), wykorzystuje przeponę, mięśnie miednicy, brzucha i międzyżebrowe, by zmienić środek wyporu. Dzięki temu udaje mu się podczas nurkowania przesunąć płuca w kierunku ogona, w czasie wynurzania w kierunku głowy, a na boki podczas zakręcania (Journal of Experimental Biology). T.J. Uriona, doktorant z Uniwersytetu Utah, wyjaśnia, że zabiegi te pomagają gadowi tak cicho i spokojnie zmienić tor ruchu, że bez najmniejszych problemów udaje mu się zaskoczyć ofiarę. Amerykański zespół przypuszcza, że manipulowanie mięśniami, by sterować środkiem wyporu, jest wykorzystywane także przez inne zwierzęta, np. niektóre salamandry, żółwie, krowy morskie czy żaby szponiaste (platanna, Xenopus laevis). Opisane odkrycie pozwala wyjaśnić, czemu aligatory mają przeponę, która nie jest zbyt rozpowszechniona wśród innych gadów. Wcześniej powodów doszukiwano się w zamierzchłej przeszłości. W triasie przodkowie aligatorów mieli rozmiary kota i zamieszkiwali ląd. Wielu ekspertów sądziło, że przepona wyewoluowała, by ułatwiać oddychanie w czasie biegu. Uriona przeprowadzał eksperyment dotyczący funkcji mięśni razem z profesorem C.G. Farmerem. Obiektem badań były 2-letnie gady z Rockefeller Wildlife Refuge (nie są one tak duże, jak dorosłe osobniki, bo mierzą nieco ponad 0,5 m). Naukowcy przyczepili do mięśni elektrody, które miały monitorować ich ruchy, a cyfrowe urządzenie śledziło zmiany trajektorii. Zwierzęta pływały w akwarium wielkości wanny, a biolodzy przyglądali się im podczas nurkowania. Doktorant porównał przemieszczanie płuc do działania kamizelki ratunkowej. Gdyby ją założyć nieco niżej niż normalnie, głowa uległaby zanurzeniu, co groziłoby utonięciem.
-
W laboratoriach Microsoftu trwają prace nad nowym sposobem komunikacji pomiędzy człowiekiem a komputerem. Inżynierowie z Redmond we współpracy z naukowcami z University of Washington w Seattle pracują nad zakładaną na ramię opaską, która będzie rozpoznawała ruchy palców, rejestrując aktywność mięśni. MUCI (muscle-computer interface) ma przydać się tam, gdzie osoba sterująca komputerem będzie zaangażowana w inne czynności, uniemożliwiające skorzystanie z klawiatury. Opaska założona poniżej łokcia pozwoli np. na sterowanie komputerem podczas jazdy samochodem. Wystarczy, że, trzymając dłonie na kierownicy, będziemy poruszali palcami. Z MUCI skorzystają też np. osoby biorące udział w firmowych spotkaniach. Specjaliści pracujący nad opaską mówią, że inne metody sterowania maszyną, takie jak rozpoznawanie mowy czy gestów, są wciąż bardzo niedoskonałe, a ich wykorzystanie w wielu sytuacjach jest niemożliwe. Obecnie prototypowa opaska składa się z 10 czujników, które odczytują aktywność elektryczną mięśni. Podobne metody stosuje się w prototypowych nowoczesnych protezach kończyn. Problem jednak w tym, że ich użycie wymaga długotrwałych ćwiczeń pod okiem eksperta. Urządzenie, które ma być wykorzystywane przez przeciętnego człowieka, nie może być jednak aż tak skomplikowane w obsłudze. MUCI ma więc być maksymalnie proste. Użytkownik powinien móc założyć opaskę bez konieczności zastanawiania się, czy założył ją prawidłowo i czy czujniki są w odpowiedniej pozycji. Następnie czujniki same się kalibrują, w zależności od położenia opaski. W przyszłości opaska może przybrać formę zegarka czy biżuterii. Dotychczas przeprowadzono badania na 10 ochotnikach. Wykazały one, że prototyp jest w stanie prawidłowo rozpoznać ruchy wszystkich 10 palców z 95-procentową dokładnością. Co więcej, rozpoznaje też trzy różne siły nacisku palca. Urządzenie działa bardzo dobrze, jeśli ramię jest nieruchome i np. opiera się o biurko - mówi Desney Tan z Microsoftu. Podkreśla jednak, że MUCI znajduje się w bardzo wczesnej fazie rozwoju i potrzeba jeszcze dużo pracy, by uzyskać równie wielką dokładność w czasie, gdy użytkownik będzie ruszał całym ramieniem. Pozostaje też problem wydawania poleceń. Niektóre z nich będą banalnie proste. Odpowiedni ruch określonym palcem podczas jazdy samochodem umożliwi odebranie telefonu. Naukowcy zastanawiają się jednak, jak za pomocą MUCI wprowadzać tekst. Można skorzystać z alfabetu Morse'a, ale mamy nadzieję, że nie jest to jedyne wyjście, bo nie jest łatwo się go nauczyć, a pisanie za jego pomocą jest powolne - mówi Tan. Stephen Brewster, specjalizujący się w interfejsach komputerowych naukowiec z University of Glasgow, jest pod wrażeniem osiągnięć Amerykanów. Uzyskanie 95-procentowej dokładności przy rozpoznawaniu prostych gestów to niezły wynik. To daje możliwość sterowania urządzeniami w czasie gdy, na przykład, niesiesz ciężkie walizki - mówi. Dodaje jednak, że jeśli MUCI ma być wykorzystane do wprowadzania tekstu, to musi zostać udoskonalone.
-
Doktor Brian Corneil z Centrum Mózgu i Umysłu Uniwersytetu Zachodniego Ontario odkrył i opisał metodę dokładnego, a co najważniejsze bezpośredniego, pomiaru uwagi zwracanej na dany obiekt czy zjawisko. Do tej pory posługiwano się miarami pośrednimi, takimi jak czas reakcji czy wykrywanie bodźców określonego rodzaju (Nature Neuroscience). Nasze wyniki po raz pierwszy pokazują, że koncentrację uwagi da się mierzyć w czasie rzeczywistym za pośrednictwem monitorowania aktywności mięśni szyi. Odwołując się do obiektywnej i prostej techniki, odkrycie to może całkowicie zmienić pomiary procesów uwagi. Corneil odkrył, że mięśnie szyi są "uruchamiane" podczas orientowania uwagi nawet pod nieobecność ruchów oczu. Wynalazek Kanadyjczyków pozwoli dokładniej oceniać skuteczność terapii pacjentów po przebytym udarze lub z chorobami neurodegeneracyjnymi, np. parkinsonizmem.
-
Australijscy naukowcy odkryli, że picie codziennie dużych ilości alkoholu (8 drinków i więcej) przez okres około dwóch lat może doprowadzić do uszkodzenia mięśni szkieletowych. Picie dużych ilości alkoholu z większym prawdopodobieństwem uszkodzi mięśnie szkieletowe niż wątrobę czy mózg – wyjaśnia Simon Worrall z University of Queensland (School of Molecular and Microbial Sciences). Zmiany zachodzące w mięśniach nie zagrażają życiu, ale stają się one wyraźnie słabsze.
-
Dr Aaron Filler, specjalista z Cedars Sinai Medical Center w Los Angeles, który zajmuje się budową i schorzeniami kręgosłupa, twierdzi, że częste bóle w jego obrębie zawdzięczamy swoim przodkom i pojawiającym się u nich zmianom anatomicznym. Jednocześnie naukowiec przedstawił nową teorię dotyczącą tego, kiedy ludzie przyjęli postawę wyprostowaną. Pierwszych wskazówek dostarczyła mu analiza budowy kręgosłupa żyjącego 21 mln lat temu wspólnego przodka człowieka i małp. Główna zmiana, która pozwoliła stanąć humanoidom na dwóch nogach i zacząć przenosić różne przedmioty, osłabiła jednocześnie krążki międzykręgowe, czyli tzw. dyski. Stały się one podatniejsze na zmiażdżenie i rozciąganie (Neurosurgical Focus). Filler wie, o czym mówi, ponieważ jest nie tylko lekarzem, ale również doktorem antropologii. Wg niego, najważniejsze było przemieszczenie wyrostka poprzecznego, do którego są przymocowane mięśnie kręgosłupa. Kręgi przeobraziły się w taki sposób, że całkowicie zmieniło to mechanikę kręgosłupa. Nastąpiło przełączenie z funkcji podtrzymywania zorientowanej poziomo belki kostnej na podtrzymywanie odpowiedniej krzywizny kręgosłupa w pozycji pionowej, stanowiącej przedłużenie wyprostowanych kończyn dolnych. U zwierzęcia czworonożnego więzadła karkowe, między- i nadkolcowe, które łączą ze sobą wyrostki kolczyste, upodabniają kręgosłup do wiszącego mostu. U czworonogów wyrostki poprzeczne są skierowane ku dołowi (do jamy brzucha). Natomiast u człowieka, dużych małp (np. szympansów) oraz żyjącego 21 mln lat temu na terenie dzisiejszej Ugandy Morotopithecus bishopi wyrostek znalazł się z boku.
