Znajdź zawartość

Naukowcy z University of Cambridge zaobserwowali, że niektóre gatunki ptaków są zdolne do przeprowadzania skomplikowanych operacji umysłowych zwanych mentalną podróżą w czasie. Część ptaków zamieszkujących tropiki żywi się mrówkami, które w olbrzymich stadach podróżują przez las. Mrówki nie mają jednak z góry ustalonych terminów podróży. Różne mrowiska wyruszają w różnym czasie. Charakteryzują je zmienne wzorce okresów dużej i małej aktywności. Zauważono, że ptaki, szukając mrówek, odwiedzają ich tymczasowe „biwaki", by sprawdzić, która kolonia jest w ruchu. Z artykułu opublikowanego w Behavioural Ecology dowiadujemy się, że ptaki sprawdzają różne „biwaki", dzięki czemu unikają kolonii, które wykazują mniejszą aktywność. Badania wykazały, że sprawdzanie „biwaków" odbywa się pod koniec dnia, już po pożywieniu się mrówkami. Ptaki wykorzystują zdobyte informacje dopiero następnego dnia. To oznacza, że zwierzęta są zdolne do dokonania operacji polegającej na dostępie do informacji zapamiętanych w przeszłości (lokalizacja gniazda mrówek), by spełnić swoje potrzeby w przyszłości (następnego dnia będą potrzebowały pożywienia). Nazywa się to mentalną podróżą w czasie. Aby jej dokonać konieczne są dwa elementy: zdolność do zapamiętywania zdarzeń z przeszłości oraz zdolność do przewidzenia przyszłości i ułożenie planu działania. Jeszcze do niedawna sądzono, że podobne zdolności posiadają tylko ludzie. Gdy jednak zauważono, że podobnie postępują niektóre z krukowatych, rozpoczęto badania nad tym zagadnieniem. Już teraz wiemy, że obok krukowatych do mentalnych podróży w czasie zdolne są niektóre naczelne i, być może, szczury. Prowadzenie takich badań na zwierzętach nie jest jednak proste, gdyż naukowcy wciąż nie wiedzą, jak to robić bez wpływania na ich wyniki.

W ostatnim numerze pisma Obesity Reviews ukazały się kontrowersyjne wyniki analizy 38 najnowszych studiów dotyczących otyłości i funkcjonowania poznawczego autorstwa doktor Evelyn Smith z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii i jej zespołu. Psychiatrzy twierdzą, że osoby otyłe często słabo wypadają w zadaniach wymagających wnioskowania i planowania. Z tego powodu jednostki funkcjonujące gorzej poznawczo są bardziej podatne na nadmierny wzrost wagi. Australijka przekonuje, że analogicznie do anoreksji otyłość powinna być traktowana i leczona jako schorzenie mózgu. Dla Smith najwyraźniej stanowią one dwa końce tego samego kontinuum. Oznacza to, że przeprowadzając interwencje u pacjentów z otyłością, klinicyści mogliby się posługiwać, tak jak w przypadku jadłowstrętu psychicznego, terapią usprawniania poznawczego (ang. cognitive remediation therapy). Terapia usprawniania poznawczego ma poprawiać funkcje wykonawcze przez trening i zwiększenie świadomości własnego stylu poznawczego. Funkcje wykonawcze to procesy kontroli poznawczej, które m.in. inicjują działalność celową oraz odpowiadają za przyjmowanie postawy logicznej i adekwatnej do sytuacji. Wertując ostatnie doniesienia kolegów po fachu, Australijczycy zauważyli istnienie błędnego koła. Z jednej strony słabe wyniki w planowaniu i rozwiązywaniu problemów prowadziły bowiem do wzrostu wagi, a z drugiej tycie dalej pogarszało działanie mózgu za pośrednictwem mechanizmów biologicznych. Zaobserwowanego związku nie dało się wyjaśnić innymi czynnikami, takimi jak problemy medyczne lub status socjoekonomiczny. W dodatku występował on u dzieci, młodzieży i dorosłych. U starszych osób nie, ale jak stwierdzają naukowcy, ich sytuacja jest bardziej złożona. Przegląd najnowszych badań sugeruje, że otyłość jest, przynajmniej częściowo, schorzeniem mózgu, a nie tylko zaburzeniem stylu życia. Istnieją dowody uwspólnionej genetycznej podatności na otyłość i zaburzenia myślenia, która może być uaktywniana przez czynniki związane ze stylem życia. Sama Smith podkreśla, że nie chciała insynuować, że wszyscy otyli ludzie mają deficyty poznawcze. Przeciętnie mają jednak więcej trudności z rozwiązywaniem problemów i innymi funkcjami wykonawczymi lub poznawczymi niż osoby z prawidłową wagą. Najczęściej występujące deficyty dotyczą funkcji wykonawczych, które obejmują cały szereg procesów: ułatwiają zapoczątkowanie, planowanie i osiąganie złożonych celów. Wszystko to może wpływać na jedzenie i codzienną aktywność. W anoreksji terapia usprawniania poznawczego obiera m.in. na cel brak elastyczności/sztywność myślenia. W przypadku otyłości skupiano by się na innych procesach poznawczych, umożliwiając pacjentom schudnięcie i utrzymanie przez dłuższy czas prawidłowej wagi. Wraz ze specjalistami z King's College London i Uniwersytetu Zachodniego Sydney dr Smith prowadzi obecnie pilotażową terapię. Potrzeba dalszych badań, by dogłębniej zrozumieć biologiczne mechanizmy i dwukierunkowy związek między poznaniem a otyłością, a także potwierdzić, czy sprawność funkcji wykonawczych u dzieci i młodzieży pozwala przewidzieć występowanie otyłości u dorosłych.

Naukowcy wykazali, że trójwymiarowe modele, uzyskiwane dzięki połączeniu skanów pacjenta z tomografii komputerowej oraz technologii druku 3D, są użyteczne w planowaniu operacji neurologicznych. Radiolodzy mogą szybko i dość tanio przekształcić zdjęcia o bardzo wysokiej rozdzielczości w utwardzone trójwymiarowe modele. Do tego celu doskonale nadają się kolorowe drukarki 3D, stosowane dotąd w architekturze czy inżynierii. Specjaliści podkreślają, że modele 3D pozwalają zidentyfikować wady, których nie widać na modelach 2D. Wdrażamy metodę, która ma wiele zastosowań w innych dziedzinach życia, by wspomóc chirurgów w planowaniu operacji na skomplikowanych anatomicznie strukturach i złożonych patologiach, a także by ułatwić komunikację z pacjentami i ich rodzinami. [...] Radiolodzy mogą skorzystać z wyposażenia biura architekta lub fabryki, używając druku 3D do uzyskania prototypów prawie wszystkiego, co zmieściłoby się w pudełku po butach – wyjaśnia dr Michelle Yoshida. Yoshida jest jednym z autorów wystawy, którą będą mogli podziwiać uczestnicy dorocznej konferencji American Roentgen Ray Society.

Ludzie z chorobą Parkinsona lepiej od zdrowych radzą sobie ze zautomatyzowanymi zadaniami, ale mają poważne problemy z przełączaniem się z zadania prostego na trudne. Studium z Queen's University to kolejny przyczynek do zrozumienia funkcjonowania poznawczego pacjentów z parkinsonizmem. Często myślimy o chorobie Parkinsona jako zaburzeniu funkcji motorycznych. Problem polega jednak na tym, że ten sam rejon/obwód może także wpłynąć na funkcje poznawcze: planowanie czy podejmowanie decyzji – podkreśla Douglas Munoz, dyrektor uniwersyteckiego Centrum Studiów Neurologicznych. Kanadyjski zespół przeprowadził eksperyment z dwiema grupami: chorych i kontrolną. Kiedy proszono, by patrzeć na zbliżające się światło, osoby z parkinsonizmem reagowały z większą trafnością od zdrowych. Kiedy jednak polecenie dotyczyło zmiany tego zachowania – np. odwracania wzroku od światła – chorzy zaczynali mieć problemy. Nawet gdy proszono o proste przygotowanie się do zmiany zachowania, mieli oni znaczne trudności z dostosowaniem swoich planów. Główny autor studium, doktorant Ian Cameron, podkreśla, że uzyskane wyniki są bardzo ważne, ponieważ pokazują, jak duże odchylenie chorzy wykazują w kierunku reakcji automatycznych. Wydaje się także, że stosowane obecnie leki, które mają usuwać objawy motoryczne (drżenia), w jeszcze większym stopniu zaburzają równowagę poznawczą. Z tego powodu Kanadyjczycy skanują mózgi parkinsoników za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI), by ustalić, na jakie konkretnie części mózgu wpływają.

Autorzy niewielkiego studium zauważyli, że u otyłych dzieci z cukrzycą typu 2. występują problemy poznawcze, dotyczące m.in. uwagi i pamięci, których nie ma u równie otyłych maluchów wolnych od cukrzycy. Ponieważ w badaniu wzięło udział 36 dzieci, za wcześnie na wyciąganie wniosków, że to cukrzyca odpowiada za różnice między grupami. Nie wiadomo też, na ile i czy w ogóle ograniczenie możliwości intelektualnych szkodzi młodym diabetykom. Dr Antonio Convit, psychiatra z Langone Medical Center Uniwersytetu Nowojorskiego, uważa, że jego zespół uchwycił moment powstawania ewentualnego uszkodzenia mózgu. Musimy zacząć patrzeć na tę chorobę w bardziej złożony sposób, a nie tylko skupiać się na jej wpływie na oczy, nerki czy stopy. Amerykanin uważa, że cukrzyca typu 2. odpowiada obecnie, przynajmniej w USA, za 40% przypadków cukrzycy u dzieci. W przeszłości dotyczyła ich głównie cukrzyca typu 1., stąd zarzucona już nazwa tej jednostki chorobowej – cukrzyca młodzieńcza. Ze względu na lawinowy wzrost liczby otyłych dzieci i nastolatków zwiększyło się jednak rozpowszechnienie cukrzycy typu 2. w tej grupie wiekowej. Monitorując wpływ cukrzycy na młody mózg, Convit i inni przeprowadzili eksperyment z osiemnaściorgiem otyłych nastolatków z cukrzycą typu 2. i równoliczną grupą otyłych rówieśników. Po przebadaniu baterią testów okazało się, że diabetycy wypadli gorzej od pozostałych pod względem uwagi, pamięci i planowania. Mieli też niższy iloraz inteligencji. Różnice były istotne statystycznie, ale poszczególnych wskaźników nie zsumowano, nie wiadomo więc, o ile dokładnie (procentowo) spadły wyniki chorych dzieci. Amerykanie podejrzewają, że cukrzyca wpływa na naczynia krwionośne mózgu. Na szczęście opisane wyżej niekorzystne zjawiska zanikają wraz z wyeliminowaniem cukrzycy typu 2., dlatego tak ważne jest, by unormować wagę nastolatków.

W im mniejszym zakresie ktoś używa swoich płatów czołowych, w tym większym stopniu jego postrzeganie siebie staje się życzeniowe. Jennifer Beer, autorka badań, które ukażą się w lutowym numerze pisma NeuroImage, porównuje tę sytuację do spoglądania na własną osobę przez różowe okulary. U zdrowych ludzi razem z nasileniem aktywności części płatów czołowych wzrasta trafność postrzegania siebie. Im bardziej postrzegasz się życzeniowo czy jako kogoś lepszego od rówieśników, w tym mniejszym stopniu wykorzystujesz płaty czołowe. Jak zapewnia psycholog z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin, tendencja do widzenia się w pozytywnym świetle może być pomocna i motywująca w niektórych sytuacjach, w innych staje się, niestety, szkodliwa. W ramach studium 20 ochotników porównywało różne swoje cechy, zarówno pozytywne (taktowność, skromność czy dojrzałość), jak i negatywne (np. materializm, bałaganiarstwo, ciasnotę umysłową czy niesolidność), do właściwości rówieśników. W czasie, gdy odpowiadali na pytania, aktywność ich mózgów oceniano za pomocą rezonansu magnetycznego. Ci, którzy postrzegali się bardzo pozytywnie we wszystkich tak różnych sferach, używali swojej kory okołooczodołowej w mniejszym stopniu od pozostałych. Ta część płatów czołowych odpowiada za wnioskowanie, planowanie, podejmowanie decyzji oraz rozwiązywanie problemów. U części badanych, którzy trafnie oceniali siebie, występowała 4-krotnie silniejsza aktywność płatów czołowych niż u osób z najbardziej nierealistycznymi zapatrywaniami. Gdy eksperyment powtórzono na innych osobach, wolontariusze, którym zadano te same pytania, wymagając jednocześnie szybkiej odpowiedzi, widzieli siebie w bardziej pozytywnym świetle niż ci, którzy mogli udzielić odpowiedzi w dowolnym czasie. Badani szybko formułowali nierealistycznie pozytywne opinie o sobie, co sugeruje, że takie osądy wymagają zaangażowania mniejszych zasobów mentalnych. Być może, podobnie jak układ wzrokowy, system osądów społecznych jest tak zaprojektowany, by ze względu na wydajność zapewnić błyskawiczną "wystarczająco dobrą" percepcję. Amerykańscy naukowcy mają nadzieję, że dzięki ich badaniom uda się lepiej zrozumieć funkcjonowanie mózgu u starszych osób lub pacjentów z depresją czy innymi zaburzeniami psychicznymi. Niewykluczone, że przydadzą się również w terapii uzależnionych od metamfetaminy, których płaty czołowe są często uszkodzone, co prowadzi do przeceniania szans na wytrzymanie bez narkotyku.

Rdzennych mieszkańców lasów Amazonii uważa się za członków prymitywnych słabo rozwiniętych społeczności. Ostatnie prace antropologów wskazują jednak, że może być to bardzo błędy obraz. Michael Heckenberger z University of Florida od 15 lat prowadzi badania osadnictwa amazońskiego. Jego wyniki sugerują, że przed przybyciem Europejczyków na leśnych terenach Brazylii istniały społeczeństwa, których stopień organizacji i rozwoju osadnictwa nie odbiegał od rozwoju średniowiecznych miast Starego Kontynentu. Jeśli popatrzymy na przeciętne średniowieczne miasto czy grecką polis, to osadnictwo w Amazonii odpowiada tej właśnie skali. Ma jednak bardziej skomplikowaną strukturę - mówi uczony. To, co obecnie uważamy za dziewicze lasy północno-centralnej Brazylii było bardzo mocno kształtowane przez ludzkie osadnictwo. Prace Heckenbergera wspierają kontrowersyjną teorię, która mówi, że w lasach Amazonii żyły duże dobrze zorganizowane społeczności, które wyginęły wskutek chorób przyniesionych przez Europejczyków, a dzisiejszy mieszkańcy Amazonii to potomkowie tych społeczności. Wszystko zaczęło się w 1993 roku, gdy uczony mieszkał z plemieniem Kuikuro u źródeł rzeki Xingu. W ciągu dwutygodniowego pobytu znalazł w okolicy ślady osadnictwa i słyszał od miejscowych o "ciemnej ziemi", miejscach, gdzie, jak się później okazało, ich przodkowie wyrzucali odpadki czy prowadzili intensywną uprawę ziemi. Przez ostatnie 15 lat Heckerberger prowadził badania, by stworzyć szczegółową mapę takiego osadnictwa. Dotychczas znalazł dwa duże centra osadnictwa, składające się z miast, wsi i przysiółków. Najważniejszym punktem każdego z nich jest centrum religijne, od którego odchodziły szerokie drogi prowadzące do innych osad. Każda z takich osad posiadała centralny plac (rynek), a precyzyjnie zaplanowana sieć dróg łączyła ją z innymi miejscowościami. Uczeni uważają, że największe z osad, których powierzchnia sięga 60 hektarów, były zamieszkiwane przez tysiące osób. Szczegółowe rozplanowanie ich położenia oraz samej struktury miejscowości wskazują na istnienie regionalnej władzy politycznej i odpowiednio prowadzonej polityki. A to cechy niezbędne do powstania społeczeństwa miejskiego. Zdaniem Hekcenbergera nie możemy mówić co prawda o miastach, ale z pewnością mamy tu do czynienia z urbanizacją. W najważniejszych punktach od siedziby władcy zakładano największe miejscowości, które były otoczone murami - twierdzi Heckenberger. Z nich drogi prowadziły do mniejszych miast i wiosek, pomiędzy którymi znajdowały się pola uprawne zasilane sztucznymi systemami irygacyjnymi. Mieszkańcy musieli więc prowadzić też odpowiednią gospodarkę leśną. Heckenberg ocenia, że szczyt rozwoju amazońskiego osadnictwa przypadł na lata 1250-1650, w opisywanych przezeń miejscach mogło mieszkać nawet 50 000 osób. Co więcej, struktura takiego związku miejscowości była lepiej zaplanowana, niż w średniowiecznej Europie. O ile bowiem na Starym Kontynencie miasteczka i wioski były rozrzucone przypadkowo, w Amazonii widać regularny wzorzec. Badania Heckerbergera dodają wagi teorii o rozbudowanym osadnictwie w prekolumbijskiej Amazonii. Wielu specjalistów twierdzi jednak, że tamtejsza gleba jest zbyt uboga, by utrzymać dużą liczbę ludzi. Jednak, jak twierdzi uczony z University of Florida, osadnictwo amazońskie tym różniło się od europejskiego, że nie powstawały wielkie miasta, wokół których skupione były wsie i miasteczka. W Amazonii miejscowości były znacznie mniejsze, bez jednego zdecydowanie dominującego miasta.