Znajdź zawartość
Wyświetlanie wyników dla tagów 'rezonans magnetyczny' .
Znaleziono 37 wyników
-
Rezonans magnetyczny a tomografia komputerowa – różnice
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Artykuły
Rezonans magnetyczny i tomografia komputerowa to często zalecane metody badań obrazowych, które mimo pewnych podobieństw odpowiadają na inne medyczne pytania. Jeśli chcemy się dowiedzieć, na czym dokładnie polegają i jakie występują między nimi różnice, zapraszamy do artykułu! Nowoczesne technologie obrazowania Zarówno rezonans magnetyczny (RM), jaki i tomografia komputerowa (TK), wykorzystują nowoczesne technologie obrazowania, które z niebywałą dokładnością pozwalają odwzorować struktury znajdujące się wewnątrz ludzkiego ciała. Badaniu mogą być poddane poszczególne części ciała, konkretne narządy lub w razie potrzeby całe ciało - np. w celu wykrycia ewentualnych przerzutów nowotworowych. Pełną listę badań z zakresu RM i TK można znaleźć pod adresem Badania.znanylekarz.pl - po wybraniu konkretnego badania można wyszukać oferujące je placówki diagnostyczne, porównać ceny i od razu umówić się na wykonanie badania w dogodnym terminie. W obu przypadkach przebieg badania wygląda bardzo podobnie. Pacjent układa się na specjalnym stole, który wsuwany jest automatycznie do urządzenia z okrągłym otworem, przypominającym tunel. Technik, który nadzoruje badanie przebywa w osobnym pomieszczeniu i zdalnie wydaje pacjentowi polecenia dotyczące np. wstrzymania oddechu w odpowiednim momencie. Na tym kończą się jednak podobieństwa. Istotną różnicę stanowi technologia stosowana podczas badania. We wnętrzu tomografu zainstalowane są lampy rentgenowskie odpowiedzialne za wykonywane serii prześwietleń pod różnymi kątami. W rezonansie zaś to zadanie spoczywa na falach radiowych i wytworzonemu w tych specyficznych warunkach polu magnetycznemu. Towarzyszą temu głośne dźwięki, czego absolutnie nie zaobserwujemy podczas tomografii. Kiedy tomografia? Kiedy rezonans? To, na jakie badanie zostaniemy wysłani, zależy od decyzji lekarza, między innymi z tego powodu, że tomografia - ze względu na szkodliwe promieniowanie rentgenowskie - wymaga skierowania. W małej ilości nie jest ono szkodliwe, ale jeśli to badanie jest wykonywane zbyt często, może prowadzić do nieodwracalnych zmian w organizmie, uszkadzając DNA w komórkach, co w konsekwencji przyczynia się nawet do rozwoju nowotworów. Lekarz więc musi ocenić, czy przyczyna medyczna wymaga wykonania tomografii, czy raczej nie jest to konieczne. Zupełnie inaczej wygląda to w przypadku rezonansu magnetycznego, gdyż wykorzystywane w czasie tego badania fale radiowe nie są niebezpieczne dla tkanek. Oczywiście z pewnymi wyjątkami, które dotyczą osób, którym wszczepiono na przykład rozrusznik serca czy pompę insulinową. Rezonans może zaburzyć ich działanie. Czym jeszcze różnią się oba badania? Ważną różnicą jest także czas badania. Rezonans potrafi trwać nawet dwa razy dłużej od tomografii, co sprawia, że w przypadku nagłego zdarzenia (jak wypadek) przeprowadza się tomografię, by szybko przekonać się, z jakimi zmianami w organizmie mamy do czynienia. Tomografia to jednocześnie tańsza i powszechniejsza metoda badania. Co istotne, mimo że obie metody są bardzo dokładne, to jednak rezonans zapewnia większe możliwości, pozwalając zobaczyć także tkanki, których nie da się sprawdzić podczas tomografii. Często więc rezonans jest ważnym uzupełnieniem tomografii, zapewniając uzyskanie dokładniejszej diagnozy. Podsumowując, zarówno rezonans magnetyczny, jak i tomografia komputerowa są niezbędnymi badaniami, by precyzyjnie sprawdzić stan organizmu. Konieczność ich wykonania warto jednak skonsultować z lekarzem, który oceni, czy nie ma żadnego ryzyka dla zdrowia w związku z technologią stosowaną w każdym z nich. « powrót do artykułu -
Wśród osób nieprzejawiających w danym momencie objawów demencji te z obszarami korowymi o mniejszej objętości są bardziej zagrożone wczesną chorobą Alzheimera. Podczas badań porównywano rejony, o których wiadomo, że ulegają degeneracji w jej przebiegu. W ramach studium naukowcy analizowali skany z rezonansu magnetycznego (MRI) mózgu 159 osób bez demencji. Średnia wieku wynosiła 76 lat. Określano grubość wybranych rejonów kory. Na tej podstawie 19 ludzi trafiło do grupy wysokiego ryzyka alzheimeryzmu, 116 do grupy przeciętnego ryzyka, a 24 do grupy niskiego ryzyka. Na początku studium i przez 3 kolejne lata ochotników poddawano testom pamięciowym, a także dotyczącym rozwiązywania problemów i uwagi. Okazało się, że 21% przedstawicieli grupy wysokiego ryzyka doświadczyło pogorszenia funkcji poznawczych w ciągu 3 lat od wykonania rezonansu. W grupie średniego ryzyka dotyczyło to 7%, a w grupie niskiego ryzyka nikt nie miał tego typu problemów. Potrzebne są dalsze badania nad tym, jak wykorzystywanie skanów MRI do pomiaru rozmiarów różnych regionów mózgu w połączeniu z innymi testami może pomóc w jak najwcześniejszym zidentyfikowaniu osób z grupy najwyższego ryzyka wczesnej choroby Alzheimera - podkreśla dr Bradford Dickerson z Massachusetts General Hospital w Bostonie. Dickerson i jego współpracownik dr David Wolk z Uniwersytetu Pensylwanii wykorzystali dane zebrane w ramach Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative. Poza zmianami w zakresie grubości kory w określonych rejonach, panowie zauważyli, że w płynie mózgowo-rdzeniowym 60% osób w największym stopniu zagrożonych alzheimerem występowały podwyższone stężenia białek powiązanych z chorobą, w porównaniu do 36% przedstawicieli grupy przeciętnego ryzyka i 19% ludzi z grupy niskiego ryzyka.
-
Iloraz inteligencji zmienia się przez całe życie?
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Psychologia
Iloraz inteligencji może znacząco wzrosnąć lub spaść w wieku nastoletnim. Zjawisko to wiąże się ze zmianami w budowie naszego mózgu. Dotąd inteligencję uznawano za stabilną cechę i iloraz wyliczony na pewnym - zazwyczaj dość wczesnym - etapie życia wykorzystywano do przewidywania osiągnięć szkolnych i przebiegu kariery zawodowej. Naukowcy z Wellcome Trust Centre for Neuroimaging z Uniwersyteckiego College'u Londyńskim pokazali jednak ostatnio, że IQ wcale nie jest stały. Zespół prof. Cathy Price testował w 2004 roku 33 zdrowe osoby, które miały wtedy 12-16 lat. Test powtórzono w 2008 r. Za każdym razem wykonywano badanie rezonansem magnetycznym. Naukowcy odnotowali znaczące zmiany w IQ. W przypadku niektórych nastolatków iloraz inteligencji wzrósł nawet o 20 punktów, a u części spadł o podobną liczbę punktów. By stwierdzić, czy wahnięcia te są istotne statystycznie, Brytyjczycy zestawili z nimi skany MRI. Odkryliśmy wyraźną korelację między zmianami w osiąganych wynikach a budową mózgu, dlatego możemy z określoną dozą pewności stwierdzić, że zmiany w IQ są czymś realnym - wyjaśnia Sue Ramsden. Akademicy mierzyli zarówno iloraz słowny, jak i bezsłowny każdego nastolatka. Dzięki temu stwierdzili, że wzrost słownego IQ wiązał się ze zwiększeniem gęstości istoty szarej w lewej korze ruchowej, która jest aktywowana podczas tzw. produkcji mowy. Poprawa bezsłownego IQ towarzyszyła wzrostowi gęstości istoty szarej w związanym z ruchami ręki przednim płacie móżdżku. Wzrostowi słownego ilorazu inteligencji niekoniecznie towarzyszył wzrost bezsłownego IQ. Prof. Price podkreśla, że nie wiadomo, skąd taka zmiana IQ i dlaczego u jednych nastolatków doszło do poprawy, a u innych do pogorszenia wyników. Niewykluczone, że wyjaśnieniem może być przynależność do podgrupy osób rozwijających się wcześnie lub późno (zawsze porównuje się do norm dla grupy wiekowej, więc ktoś rozwijający się wcześniej zdystansuje pozostałych, a przede wszystkim rówieśników później rozpoczynających dany etap dojrzewania). Należy także uwzględnić ewentualną rolę edukacji w zmianie IQ. Rodzi się pytanie, czy skoro budowa mózgu zmienia się w życiu dorosłym [vide badania na uczących się czytać partyzantach z Kolumbii], może się także zmienić iloraz inteligencji. Przypuszczam, że tak - podsumowuje prof. Price. -
Wiadomo już, czemu wiele osób w czasie wykonywania rezonansu magnetycznego lub podczas wyciągania ze skanera doświadcza oczopląsu. Silne pole magnetyczne wprawia w ruch endolimfę wypełniającą kanały błędnika (Current Biology). Wskutek ruchów cieczy w uchu wewnętrznym pacjenci mają wrażenie spadania lub nieoczekiwanych, chwiejnych ruchów. Zespół z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa, który pracował pod kierownictwem Dale’a C. Robertsa, umieścił w aparacie MRI 10 osób ze zdrowym błędnikiem i 2 z błędnikiem niedziałającym w skanerze. Skupiano się nie tylko na autoopisie dot. zawrotów głowy, ale również na nystagmusie, czyli niezależnych od woli poziomych drganiach gałek ocznych (in. nazywanych oczopląsem położeniowym). Ponieważ wskazówki wzrokowe mogą je stłumić, eksperyment przeprowadzano w ciemnościach. Nagrania z kamery noktowizyjnej pokazały, że nystagmus wystąpił u wszystkich zdrowych badanych, nie pojawił się zaś u pozostałej dwójki. Sugeruje to, że (zdrowy) błędnik odgrywa kluczową rolę w zawrotach głowy w skanerze MRI. Amerykanie zastanawiali się, jak natężenie pola magnetycznego wytwarzanego przez skaner wpływa na błędnik, dlatego ochotników umieszczano na różne okresy w aparatach o niejednakowych parametrach technicznych. Przyglądano się oczopląsowi położeniowemu podczas wkładania i wyjmowania ze skanera (i to zarówno podczas wkładania i wyjmowania tradycyjną drogą, jak i od tyłu tuby). W ten sposób oceniano wpływ kierunku pola magnetycznego na wrażenia ochotników. Silniejsze pole magnetyczne wywoływało znacznie szybszy nystagmus. Ruchy gałek ocznych utrzymywały się cały czas, bez względu na długość sesji. Kierunek ruchu oczu zmieniał się w zależności od drogi wprowadzania/wyciągania człowieka ze skanera (czyli kierunku pola). Zespół Robertsa uważa, że oczopląs położeniowy to rezultat wzajemnych oddziaływań między prądami elektrycznymi przepływającymi przez endolimfę a polem magnetycznym. Siła Lorentza wpływa na ruch ładunków elektrycznych w uchu wewnętrznym, odbierany przez komórki zmysłowe jako pobudzenie. Akademicy z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa sądzą, że ich odkrycia mogą zmienić interpretację wyników uzyskanych za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego. Ich autorzy analizują przepływ krwi w mózgu pod wpływem określonych zadań, tymczasem okazuje się, że skaner jako taki wzmacnia aktywność związaną z ruchem i równowagą. Wykazaliśmy, że nawet gdy sądzimy, że nic się w mózgu nie dzieje, kiedy ochotnicy znajdują się w aparacie, w rzeczywistości dzieje się dużo, ponieważ samo MRI wywołuje jakiś efekt – podsumowuje Roberts, dodając, że niewykluczone, iż silne pole skanera do rezonansu magnetycznego przyda się otolaryngologom jako bardziej komfortowa metoda badania błędnika (alternatywa dla standardowej elektronystagmografii).
-
Naukowcy z Uniwersytetu w Edynburgu zbadali żywego ptasznika za pomocą rezonansu magnetycznego. Zależało im na obejrzeniu działającego przewodu pokarmowego i serca. Na nagraniach wideo widać krew przepływającą przez serce, okazało się też, że u pająka występuje unikatowy rodzaj skurczu mięśnia sercowego - tzw. podwójne uderzenie. Tyle trzeba, by narząd wprowadził krew do naczyń. Merrifield wierzy, że technologię tę można wykorzystać do bardzo wielu zbożnych celów, m.in. by uzyskać odpowiedzi na fundamentalne pytania biologiczne. Warto by się na przykład upewnić co do składu chemicznego jadu ptaszników. Jad ma zaś zastosowanie w rolnictwie jako [...] naturalny pestycyd. Z bardziej akademickich problemów: gdybyśmy dali radę zestawić skany uzyskane podczas rezonansu mózgu pająka z jego zachowaniem i połączyć to z podobnymi danymi od innych bezkręgowców, moglibyśmy sprecyzować, jak wyewoluowała inteligencja.
-
BBC wyświetliła film dokumentalny, z którego wynika, że mózg miłośnika Apple'a reaguje na produkty tej firmy w sposób podobny do mózgów osób religijnych oglądających święte symbole. W filmie widzimy jak neurolodzy poddali badaniu rezonansem magnetycznym Aleksa Brooksa, wydawcę pisma World of Apple. Brooksowi pokazywano produkty Apple'a i innych firm. Badanie wykazało, że widok przedmiotu wyprodukowanego przez firmę Steve'a Jobsa wywoływał w mózgu znacząco odmienne reakcje od widoku przedmiotów autorstwa innych przedsiębiorstw. Gdy porównano wyniki uzyskane z badania Brooksa z wynikami osób wierzących okazało się, że istnieją duże podobieństwa pomiędzy reakcją jego mózgu, a reakcją osoby wierzącej, która widzi symbol swojej religii. To pokazuje, że wielkie marki z dziedziny IT docierają do tych obszarów mózgu, które wyewoluowały na potrzeby przetwarzania wierzeń religijnych - stwierdził jeden z naukowców. W filmie widzimy też biskupa Buckingham, który zauważa podobieństwa pomiędzy kościołami a sklepem Apple'a w londyńskim Covent Garden. Zdaniem duchownego mamy tam podobne elementy - kamienne podłogi, łuki, oraz małe „ołtarzyki", na których prezentowane są produkty. A oglądając materiał telewizyjny z otwarcia sklepu nie można nie zauważyć, że sprzedawcy i klienci zachowują się nieco podobnie jak osoby biorące udział w spotkaniach ewangelicznych. Film Secrets of Superbrands można oglądać w serwisie iPlayer do 9 czerwca.
-
Na politechnice w Montrealu powstał pierwszy na świecie zdalnie sterowany system dostarczania leków do wybranych komórek. Naukowcy pracujący pod kierunkiem profesora Sylvaina Martela wykorzystali urządzenie do rezonansu magnetycznego podczas zdalnego sterowania nośnikiem leków. Medykamenty zostały wprowadzone do organizmu żywego królika, powędrowały przez arterię do wybranego obszaru nerki, gdzie lekarstwo uwolniono. Terapeutyczne magnetyczne mikronośniki (TMMC- therapeutic magnetic microcarriers) zostały stworzone przez doktoranta Pierre'a Pouponneau'a, który pracował pod kierunkiem profesorów Jeana-Christophe'a Leroux oraz Martela. Nośniki zbudowane są z biodegradowalnych polimerów i mają średnicę 50 mikrometrów. Wewnątrz zamknięto lekarstwo - w tym przypadku była to doksorubicyna - oraz magnetyczne nanocząsteczki. Dzięki nim właśnie możliwe było wykorzystanie MRI do sterowania wędrówką kapsułek przez tętnicę wątrobową do nerek. Wyniki eksperymentu opublikowano w piśmie Biomaterials a autorzy wynalazku otrzymali już patent w USA.
-
Ray Lee z Princeton University opracował pierwszy na świecie skaner do funkcjonalnego rezonansu magnetycznego, którego solenoid (cewkę w kształcie cylindra) przeprojektowano, tak by powstały dwie głowice pomiarowe. Nowe urządzenie pozwala na jednoczesne badanie aktywności mózgu dwóch wchodzących w interakcję osób. Można, oczywiście, próbować wcisnąć dwóch ludzi do jednego skanera, ale już wykazano, że uzyskiwany w ten sposób obraz jest nieostry, zamazany. Stąd pomysł Lee na nowy schemat rozdzielenia dwóch cewek kwadraturowych (nie powierzchniowych). Wbudowuje się je w jeden skaner. Między cewkami umieszczono okienko, tak więc badani cały czas się widzą. Testując nowy aparat, Lee prosił ochotników, by ułożyli się przodem do siebie i synchronicznie mrugali. Odnotowano silnie powiązaną aktywność zakrętów wrzecionowatych, które odpowiadają za rozpoznawanie twarzy. Gdy po otwarciu okienka poproszono pary o obejmowanie się i puszczanie, także pojawiła się zsynchronizowana aktywność mózgu. W dużej bliskości ludzie mają tendencję do naśladowania się na wszelkie możliwe sposoby, zwłaszcza w dziedzinie sygnałów niewerbalnych – podkreśla w komentarzu Marco Iacoboni z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles. Wielu specjalistów podchodzi do wynalazku z dużym optymizmem, ale niektórzy zgłaszają pewne wątpliwości. Jesse Rissman z Uniwersytetu Stanforda uważa np., że tak naprawdę nie wiadomo, jakie korzyści w porównaniu do dwóch skanerów z łączem wideo daje maszyna do jednoczesnego badania dwóch osób. Wewnątrz nie można się za bardzo wiercić, by nie zaburzyć sygnału, dlatego kontakty i tak będą się ograniczać do drobnych gestów. Pytanie tylko, czy delikatne pogłaskanie czy przytulenie to naprawdę takie nic...
-
Każdy, kto doświadczył ciężkiego bólu głowy, zaświadczy, że w takim stanie nie da się pracować umysłowo. Czy jednak powtarzalne bóle głowy lub migreny mogą trwale uszkadzać mózg i upośledzać myślenie? Wyniki badań są uspokajające dla migrenowców. Upośledzenie funkcji poznawczych i pamięci wiąże się zwykle z uszkadzaniem naczyń krwionośnych w mózgu, które skutkują dwoma rodzajami szkód dla białej substancji mózgowej: lokalnymi zgęstnieniami lub ubytkami. Zwykle doświadczają ich ludzie starsi, a efektem mogą być wylewy, zaburzenia pamięci, demencja, zaburzenia ruchu, czy choroba Alzheimera. Choć przyczyny migreny nie są dobrze poznane, wiadomo, że bezpośrednim bodźcem wywołującym ból jest zwężenie naczyń krwionośnych, skutkujące między innymi zaburzeniem przepływu krwi. Czy zatem migrena, bądź powtarzające się niemigrenowe bóle głowy mogą skutkować podobnymi zaburzeniami? Czy migrena szkodzi na głowę? Zbadaniem tej kwestii zajęli się francuscy uczeni z Inserm-Université Pierre et Marie Curie pod kierunkiem Tobiasa Kurtha. Szeroko zakrojone badanie objęło ponad osiemset osób w wieku powyżej 65 lat, które obserwowano przez dekadę w ramach projektu EVA. Ze wszystkimi przeprowadzano dokładny wywiad, obejmujący również kwestie migreny i bólu głowy, wszystkich poddawano badaniu przy pomocy rezonansu magnetycznego, aby ocenić stan naczyń krwionośnych i białej istoty mózgu. Wszyscy wykonywali również standardowe testy na sprawność intelektualną i pamięciową. 21 procent z nich cierpiało na powtarzające się bóle głowy, w tym 70 procent na migreny, 2 procent silne migreny z aurą (zaburzeniami widzenia). Ponieważ bóle głowy i migreny zaczynają się zwykle przed trzydziestym rokiem życia, założeniem autorów badania było, że ewentualne powodowane przez nie uszkodzenia muszą się kumulować, co uczyni je łatwymi do zidentyfikowania u osób starszych. Badanie potwierdziło to założenie: osoby z poważnymi bólami głowy były dwukrotnie częściej narażone na na uszkodzenia naczyń krwionośnych mózgu, niż osoby nie cierpiące na tę dolegliwość. Dla odmiany zaś, co może być zaskakujące, nie stwierdzono korelacji pomiędzy bólami głowy, a zaburzeniem funkcji poznawczych. Nawet u osób z ciężką postacią migreny (powiązaną z zaburzeniami wzroku) nie stwierdzono żadnego widocznego osłabienia pamięci, orientacji w czasie i przestrzeni, czy szybkości wykonywania zadań rozumowych. Podsumowując, nie stwierdzono szkodliwego wpływu migreny na mózg.
-
Specjaliści z berlińskiego Charité Hospital jako pierwsi na świecie utrwalili poród dzięki rezonansowi magnetycznemu. Udało się to tylko dlatego, że pewna Niemka zgodziła się urodzić wewnątrz skanera. W ten sposób naukowcy mogli lepiej poznać przebieg porodu. Doktor Ernst Beinder wyjawia, że przebiegł on normalnie. Na obrazach widać było wszystkie ruchy, lekarze byli nawet w stanie monitorować akcję serca dziecka. Widzimy teraz wszystkie szczegóły, które wcześniej mogliśmy badać jedynie za pomocą sond. Przedstawiciele szpitala ujawnili, że chęć wzięcia udziału w eksperymencie wyraziło kilka ciężarnych, tak że w przyszłości w aparaturze do MRI odbędzie się jeszcze 5 porodów. W berlińskim skanerze wprowadzono kilka modyfikacji. Ma on inny kształt, by wewnątrz zostało miejsce zarówno dla kobiety, jak i wspomagającej ją położnej. Do zdjęć porodu na żywo Niemcy przygotowali się przez 2 lata. W skład zespołu wchodzili m.in. dr Christan Bamberg oraz radiolog dr Ulf Teichgraber. Menedżerem projektu został Felix Guttler. By zapewnić rodzącej jak największy komfort, dano jej nauszniki przeciwhałasowe. W dbałości o słuch dziecka maszynę wyłączono, gdy tylko pękły błony płodowe. Niemcy mają nadzieję, że zdobyta właśnie wiedza pozwoli w przyszłości zapobiec wielu komplikacjom porodowym.
-
Dzięki mobilnej aparaturze do rezonansu magnetycznego naukowcy mogli przez 4,5 tys. km podążać tropem ultramaratończyków. W ten sposób ustalili, jak ich organizm odpowiada na stres związany z biegami wytrzymałościowymi. Szczególnie interesujące było dla akademików to, co dzieje się z mięśniami i tkanką tłuszczową. Pracami zespołu kierował dr Uwe Schütz, chirurg ortopeda z Wydziału Diagnostyki i Radiologii Interwencyjnej Szpitala Uniwersyteckiego w Ulm. Wiele z tego, czego się dotąd dowiedzieliśmy, można odnieść do przeciętnego biegacza. TransEurope-FootRace 2009 odbywał się od 19 kwietnia do 21 czerwca 2009 roku. Bieg rozpoczął się w południowych Włoszech. Trasa o szacowanej długości 4.488 km kończyła się na Przylądku Północnym w Norwegii. W unikatowym studium zgodziło się wziąć udział aż 66% uczestników ultramaratonu (44 osoby). Codziennie pobierano od nich próbki krwi i moczu, a także dane biometryczne. Poza tym biegaczy przypisywano losowo do dodatkowych badań, w tym ekg. U 22 osób co 3-4 dni wykonywano rezonans całego ciała, co w ciągu 64 dni dało w sumie od 15 do 17 badań. Pod koniec biegu naukowcy zaczęli analizować zebrane w ten sposób dane, by ustalić m.in. wywołane stresem zmiany w nogach i stopach. Oceniano objętość całego ciała, tłuszczu, w tym tłuszczu wisceralnego i brzusznej podskórnej tkanki tłuszczowej (ang. subcutaneous adipose tissue, SCAT), dodatkowo przyglądano się mięśniom szkieletowym i tłuszczowi kończyn dolnych. Zaawansowane techniki MRI pozwoliły zespołowi dr Schütza ocenić pod kątem ilościowym zmiany w obrębie mięśni, tłuszczu oraz chrząstki. Okazało się, że w czasie ultramaratonu biegacze tracili średnio 5,4% objętości ciała, większość na pierwszych 2 tys. km. W pierwszej połowie wyścigu znikało 40% tkanki tłuszczowej organizmu, a w ciągu całego biegu w sumie 50%. Objętość mięśni nóg spadała średnio o 7%. Mięśnie degenerowały się wskutek ogromnego zużycia energii. Choć niewiele osób biega na tak długie trasy, niektóre wnioski z opisywanego studium odnoszą się do wszystkich miłośników joggingu. Okazało się m.in., że po pewnych urazach można nadal bezpiecznie biegać. Chodzi np. o wewnątrzmięśniowy stan zapalny uda lub podudzia. Zazwyczaj pozwala on na kontynuowanie ćwiczeń bez ryzyka dalszego uszkodzenia tkanek. Inne urazy związane z przetrenowaniem/przeciążeniem, w tym zapalenie stawów, wiążą się z wyższym prawdopodobieństwem postępów choroby, ale nie zawsze grożą trwałym urazem. Zasada, że jeśli pojawia się ból, powinieneś przestać biec, nie zawsze jest właściwa – twierdzi Schütz. Studium wykazało, że na początku bieg wpływa na tkankę tłuszczową. Spalanie otaczającej narządy wewnętrzne wisceralnej tkanki tłuszczowej (średnio 70%) następowało na o wiele wcześniejszych etapach biegu niż wcześniej sądzono. U osób, które zaczynają swoją przygodę z bieganiem, efekty w postaci zmniejszenia ilości tkanki tłuszczowej są silniej zaznaczone niż u ludzi, którzy biegają od dawna.
-
Do najczęstszych i najcięższych zaburzeń rozwojowych u dzieci zalicza się ADHD (ang. Attention Deficit Hyperactivity Disorder, zespół nadpobudliwości psychoruchowej) oraz cyklofrenię (zaburzenie afektywne dwubiegunowe). Oba te schorzenia mają podobne objawy, jak drażliwość, impulsywność i niedostatek uwagi. Potrafimy w pewnym stopniu pomóc osobom cierpiącym na te dolegliwości, natomiast nie znamy ich mechanizmu działania i nie potrafimy ich leczyć. Naukowcy z University of Illinois w Chicago przeprowadzili obrazowanie pracy mózgu u osób z tymi zaburzeniami. Wykorzystano do tego rezonans magnetyczny podczas rozwiązywania testu na funkcjonowanie pamięci roboczej. W eksperymencie wzięło udział 23 dzieci (w wieku od 10 do 18 lat) z nieleczoną cyklofrenią, 14 dzieci z nieleczonym ADHD oraz dziewiętnaścioro zdrowych dzieci jako grupa kontrolna. Wszyscy rozwiązywali zadanie polegające na wyłowieniu spośród pokazywanych twarzy tych, które pojawiły się we wcześniejszych seriach. Nowością w teście było to, że twarze wyrażały różne, silne emocje, co pozwoliło jednocześnie badać wpływ emocji na działanie pamięci roboczej, uznano to za szczególnie ważne, ponieważ, jak tłumaczy prowadząca badania, Alessandra Passarotti, podczas obu tych zaburzeń występują deficyty emocjonalne. Poprzez porównanie z grupą kontrolną o dzieci cierpiących na oba te zaburzenia stwierdzono nieprawidłowe funkcjonowanie kory przedczołowej - obszaru mózgu, który odpowiada za kontrolę zachowania, funkcje wykonawcze, złożone funkcje poznawcze, pamięć roboczą, uwagę i posługiwanie się językiem. Dysfunkcje obszaru zawiadującego pamięcią roboczą były jednak wyraźnie większe u cierpiących na ADHD, u cyklofreników stwierdzono natomiast dodatkowo braki w obszarach mózgu odpowiedzialnych za przetwarzanie emocji i samokontrolę. To początek badań mających na celu rozpoznanie i zróżnicowanie tych zaburzeń na poziomie pracy mózgu - dotychczas diagnozowano je na podstawie zachowania, obserwacji, ankiet i testów psychologicznych. Celem jest opracowanie jednoznacznych znaczników, pozwalających identyfikować te schorzenia. Późniejszym etapem będzie poszukiwanie metod leczenia i terapii, pozwalających osobom z tymi zaburzeniami na prawidłowe wykorzystywanie i kontrolowanie ich kory przedczołowej.
-
Zapobieganie rozwojowi choroby Alzheimera wymaga rozpoznania jej wczesnych symptomów. Najczęściej zaczyna się od łagodnego upośledzenia funkcji poznawczych (mild cognitive impairment, MCI). Jednak nie u każdego pacjenta z MCI ta przypadłość rozwija się, w wielu przypadkach pozostaje ona na stałym poziomie. Jak zidentyfikować i odróżnić te przypadki? Doktor Sven Haller, radiolog z University Hospitals of Geneva zaprzągł do diagnozowania nową, specjalistyczną technologię podatnościozależnego rezonansu magnetycznego (susceptibility weighted imaging, SWI) oraz... sztuczną inteligencję. W przygotowawczym badaniu wzięło udział 69 pacjentów w wieku przeciętnie 65 lat płci obojga ze zdiagnozowanym MCI oraz grupa kontrolna 35 osób. Zaburzenia poznawcze zidentyfikowano za pomocą standardowego zestawi testów psychologicznych, wszystkich badanych poddano obrazowaniu nową technologią rezonansu magnetycznego. Po roku badania powtórzono, identyfikując 27 pacjentów z pogłębiającym się stanem MCI. Badanie SWI pozwoliło na dokładną analizę nawet niewielkich naczyń krwionośnych, połączoną z identyfikacją mikrowylewów, a także na porównanie stężenia żelaza w różnych obszarach mózgu. Liczba odkrytych mikrowylewów była znacząco wyższa u osób z narastającym upośledzeniem zdolności poznawczych (54%) niż u osób ze stabilną dolegliwością (33%). W grupie kontrolnej wskaźnik ten wyniósł jedynie 14%. Obrazowanie pokazało również, że osoby ze zdiagnozowanym MCI miały zwiększoną koncentrację żelaza w niektórych głębszych strukturach mózgu (w jądrze podkorowym) a zmniejszoną w innych. Zakłócenia w dystrybucji żelaza mogą być zatem uznane za dodatkowy indykator upośledzenia funkcji mózgu. Nie koniec na tym, bowiem dr Haller dokonał analizy zgromadzonych danych przy pomocy oprogramowania klasyfikującego z algorytmami sztucznej inteligencji. Komputerowa ocena, który z pacjentów zagrożony jest postępującym upośledzeniem sprawdziła się w 85 procentach. Jak na pierwsze rezultaty wynik jest bardziej niż obiecujący, doktor Sven Haller zamierza kontynuować poszukiwania oznak pozwalających bezbłędnie identyfikować osoby zagrożone chorobą Alzheimera i innymi chorobami neurodegeneracyjnymi.
-
Powszechny stereotyp przeciwstawia osoby aktywne fizycznie ludziom aktywnym intelektualnie. Jak się okazuje - niesłusznie. Uprawianie sportów nie tylko nie przeszkadza w rozwoju umysłowym, ale wręcz pomaga, jak wynika z badań psychologów. Badania nad związkiem sprawności fizycznej i umysłowej na University of Illinois prowadzą profesor psychologii Art Kramer, jego doktorantka Laura Chaddock oraz profesor Charles Hillman, kinezjolog. Przeprowadzili oni testy na kilkudziesięciorgu dzieci w wieku 9 i 10 lat. Wszystkim oznaczono sprawność fizyczną organizmu poprzez pomiar efektywności wykorzystania tlenu podczas ćwiczeń na kieracie. Wszystkim dzieciom badano strukturę mózgu przy pomocy obrazowania rezonansem magnetycznym, poddano je też testom na pamięć relacyjną (związaną z łączeniem nowych informacji w całość). Okazało się, że im większa sprawność fizyczna organizmu dziecka, tym lepsza pamięć oraz bardziej rozwinięty hipokamp - część mózgu odpowiedzialna za pamięć. Różnica w wielkości hipokampa między dziećmi wysportowanymi a nieaktywnymi fizycznie wynosiła aż do 12%. Wyniki te pokrywają się z rezultatami badań osób dorosłych oraz zwierząt, które wykazywały związek ćwiczeń fizycznych z rozwojem hipokampu i wykształcaniem się nowych neuronów; lepiej rozwinięty hipokamp zaś to lepsza pamięć oraz funkcje poznawcze w mózgu. Oznacza to, zdaniem uczonych, że można w dość dużym stopniu wpływać na rozwój intelektualny człowieka. Predyspozycje genetyczne są „nie do przeskoczenia", trudno też zniwelować wpływ statusu społecznego i ekonomicznego; ćwiczenia fizyczne zaś wydają się łatwym do wprowadzenia i efektywnym sposobem na wyrównywanie poziomu umysłowego dzieci i młodzieży.
-
Doradztwo zawodowe to szczególna dziedzina. Poza umiejętnościami psychologicznymi i wiedzą doradcy stosuje się wszelkiego rodzaju testy do oceny umiejętności i predyspozycji. Amerykański uczony sugeruje, że można by je zastąpić lub uzupełnić skanowaniem struktury mózgu. Skoro poszczególne obszary mózgu odpowiadają za różne rodzaje aktywności, to specyficzne umiejętności i predyspozycje powinny znajdować odbicie w strukturze mózgu, uznał Richard Haier, naukowiec z Uniwersytetu Kalifornijskiego. Z grupą badaczy podjął się zbadania neurologicznych podstaw rezultatów osiąganych w testach kompetencji, jakie stosuje się podczas doradztwa zawodowego. Indywidualne różnice w zdolnościach poznawczych dostarczają cennych informacji przy wyborze ścieżki kariery. Jeśli tak, może obrazowanie mózgu rezonansem magnetycznym pozwoliłoby uzupełnić lub nawet zastąpić wykonywanie testów. Podczas badania 40 osób wypełniało typowe testy na na niezależne czynniki poznawcze: inteligencję ogólną, szybkość rozumowania, zdolności matematyczne, wyobraźnię przestrzenną, pamięć. Indywidualne oceny z zestawu testów poznawczych poddano ocenie korelacji ze strukturą, rozłożeniem szarej substancji mózgowej. Jak się okazało, związek taki rzeczywiście istnieje. Inny rodzaj korelacji zidentyfikowano też dla testów sprawdzających wąskie i szerokie zdolności poznawcze i intelektualne. Wykonano dopiero pierwsze badania, ale wyniki okazały się na tyle interesujące, że zamieszczono je w czasopiśmie BMC Research Notes. Istnieją dobre podstawy do kontynuowania badań, uważa Haier i zapowiada dalsze testy z nadzieją na przydatność informacji uzyskanych za pomocą rezonansu magnetycznego mózgu.
-
By dowiedzieć się czegoś o zwierzęcej anatomii, dziś już nie trzeba przeprowadzać sekcji. Dociekliwi zoolodzy korzystają ze zdobyczy nowoczesnych technologii, które dają możliwość obrazowania narządów wewnętrznych w trójwymiarze. Ostatnio przebadali za pomocą rezonansu magnetycznego i tomografii komputerowej aligatora, pytona dwupręgiego, zwanego też tygrysim ciemnoskórym (Python molurus), a także tarantulę. Kasper Hansen z Uniwersytetu w Århus jako pierwszy ujrzał, jak organy węża przystosowują się na "przybycie" i trawienie dużej zdobyczy aż do całkowitego jej zniknięcia. Wyniki nowatorskich badań zaprezentowano na dorocznej konferencji Stowarzyszenia Biologii Eksperymentalnej w Pradze. Pytony są znane z tego, że poszczą niekiedy całymi miesiącami i są w stanie strawić naprawdę olbrzymi posiłek – podkreśla Hansen. Tomografia i rezonans pokazały, jak węże te adaptują się do tego zero-jedynkowego trybu życia. Poszczącego 5-kg pytona dwupręgiego skanowano przed oraz po 2, 16, 24, 40, 48, 72 i 132 godzinach od spożycia szczura. Kolejne zdjęcia ujawniły stopniowe zanikanie ciała gryzonia, któremu towarzyszyło ogólne rozszerzenie jelita, skurczenie pęcherzyka żółciowego oraz 25-proc. zwiększenie objętości serca. Przed badaniem wąż został znieczulony. Akademicy sądzą, że powiększenie serca wiąże się z dostarczaniem energii niezbędnej do strawienia ofiary. Skoro pyton może pochłonąć odpowiednik połowy masy swojego ciała, po długim okresie niejedzenia musi bardzo szybko zrestartować układ pokarmowy. Stąd duże zapotrzebowanie energetyczne. Duńczycy są przekonani, że dzięki MRI i TK uda się zobrazować ekstremalne przystosowania anatomiczne, zwane plastycznością fenotypową, także u innych gatunków zwierząt. Zespół posłużył się kombinacją rezonansu magnetycznego i tomografii komputerowej, ponieważ pierwsza z wymienionych technik nadaje się lepiej do tkanek miękkich, a druga do twardych, takich jak kości, zęby czy muszle i skorupy. Hansen wspomina o minusach sekcji. Po rozcięciu karapaksu żółwia płuca się zapadają w wyniku zmiany ciśnienia wewnątrz klatki piersiowej. Nic dziwnego, że tworzone na tej podstawie ilustracje czy plansze edukacyjne są nieco mylące. Obrazy 3D stanowiłyby zaś doskonały model do przyszłych badań czy do nauki anatomii w szkołach i na uniwersytetach. Wybierając odpowiednie ustawienia dla kontrastu i natężenia światła podczas skanowania, naukowcy uzyskali różnokolorowy obraz poszczególnych narządów i tkanek. Przy niskiej absorpcji fal doskonale widać było tkanki miękkie, przy średniej kości i wypełnione kontrastem naczynia krwionośne, a przy wysokiej dostrzegalne były jedynie kości. Poza wspomnianymi na początku tarantulami, aligatorami i pytonami, Hansen i współpracujący z nim student Henrik Lauridsen wstrzykiwali kontrast również żółwiom, węgorzom marmurkowym i agamom brodatym (Pogona). Dzięki temu ujrzeli ich naczynia krwionośne (układ waskularny).
-
Co wspólnego może mieć Whoopi Goldberg z neurobiologią? Ależ bardzo wiele, tak twierdzą Jeff Brown i Mark Fenske, autorzy pracy „The Winner's Brain" („Mózg zwycięzcy"). Znana aktorka, wraz z innymi wybranymi osobami: aktorką Laurą Linney, sportowcem Kerri Strugiem, i artystą Andrew Wyethem, była obiektem badań, jak funkcjonuje mózg osoby sukcesu. Dlaczego właśnie Whoopi? Doceniana, oskarowa aktorka, obecnie zaś błyskotliwa prowadząca popularny program „The View", jest wg pomysłodawców badań nie tylko kobietą sukcesu, ale wzorem życiowej elastyczności i odporności. Przetrwała wszelkie życiowe nieszczęścia, które wielu przyprawiłyby o zgorzknienie, jak trzy rozwody, ciążę nastoletniej córki, ale zawsze odbijała się od dna i stanowi przykład humoru i serdeczności. Projekt „Mózg zwycięzcy" łączy neurobiologię poznawczą, fMRI - funkcjonalny rezonans magnetyczny i poznawczą psychologię behawioralną. Rezonans magnetyczny daje nam najlepszy, jaki dotychczas mamy, wgląd w pracę mózgu na żywo - mówi Brown. - Psychologia poznawcza zaś dostarcza uznanych narzędzi, które dają mierzalne rezultaty w kształtowaniu trwałych zmian behawioralnych i emocjonalnych. Z takim wyposażeniem naukowym autorzy pracy identyfikują i opisują funkcje zdrowego, zwycięskiego mózgu: pamięć, zdolność przystosowania się, emocje, świadomość własnej wartości, motywację i inne. Jeśli chodzi o mózg, „wygrywający" oznacza „odnoszący sukcesy". A sukces można osiągnąć w różnych aspektach życia, począwszy od docenienia tego, co ważne, przez rozpoznawanie wartościowych okazji, aż po odnajdywanie w sobie motywacji do osiągania wyznaczonych celów - tak Brown opisuje projekt badawczy. - Każdy z nas jest wyposażony w inne skłonności, marzenia, pragnienia i mechanizmy. A kiedy przychodzi decydować jak chcemy wygrać - jak osiągnąć sukces - to my kierujemy tym mechanizmem. Ale nie tylko znane osoby sukcesu brały udział w badaniach. Kierowca taksówek, osoba myjąca okna - również tacy zwykli ludzie byli obiektami badania, bo sukces ma przecież wiele postaci. Oni wszyscy dostarczali cennych informacji, jak działa „mózg zwycięzcy", jak wytrenować swój umysł, jak stworzyć solidne podstawy do zmian. Dla osób nie czujących się osobami sukcesu książka dostarcza sugestii, pomysłów, ćwiczeń rozwijających pożądane cechy osobowości. Ale najważniejszym czynnikiem determinującym sukces ma być świadomość własnej wartości. To wg autorów kluczowa cecha, bez odpowiedniego wyczucia tej wartości bardzo prawdopodobne staje się, że nie będziemy kompetentni w wykonywanych zadaniach. Jeff Brown nazywa to „podwójną klątwą niekompetencji". Pierwsza klątwa ma miejsce wtedy, kiedy jesteśmy nieszczególnie kompetentni w jakiejś sprawie. Druga - kiedy z tej niekompetencji nie zdajemy sobie sprawy. Znać swoje mocne i słabe strony - to zachwalany przez autorów klucz do właściwego wykorzystania już posiadanych umiejętności, ale i do rozwijania tych, które chcielibyśmy mieć.
-
Jednym z największych wyzwań chirurgii onkologicznej jest przeprowadzenie operacji o optymalnym zasięgu, tzn. możliwie mało wyniszczającej, lecz jednocześnie usuwającej możliwie dużą część masy guza nowotworowego. Nawet w XXI wieku oceny skuteczności zabiegu dokonuje się jednak stosunkowo niedoskonałą metodą, jaką jest mikroskopowa obserwacja fragmentów wycinanych tkanek. Nadzieję na poprawę jakości diagnostyki śródoperacyjnej rodzi technologia rozwijana przez badaczy z Howard Hughes Medical Institute (HHMI), którzy chcą śledzić komórki nowotworowe za pomocą obrazowania z wykorzystaniem rezonansu magnetycznego (MRI). Aby zwizualizować komórki nowotworowe, zespół dr. Quyena Nguyena zastosował tzw. aktywowalny peptyd penetrujący komórki (ang. activatable cell-penetrating peptide - ACPP). Cząsteczka tej substancji składa się z dwóch fragmentów - jednego zdolnego do wnikania do wnętrza komórek oraz jednocześnie doskonale widocznego w MRI, i drugiego, który blokuje aktywność pierwszego. Aby jednak umożliwić ACPP przenikanie do tkanki nowotworowej, obie jego części rozdzielono łącznikiem podatnym na trawienie przez enzymy charakterystyczne właśnie dla patologicznej tkanki. Zgodnie z założeniami, po podaniu do organizmu ACPP powinny przedostać się do większości miejsc w organizmie, lecz ich aktywacja powinna zachodzić tylko w tkance nowotworowej. Oznacza to, że wzmocnienie sygnału pochodzącego od peptydu penetrującego będzie zachodziło tylko tam, gdzie doszło do rozwoju patologicznych komórek. Koncepcję nowej metody przetestowano na myszach z wszczepionym nowotworem człowieka. Badacze prowadzili równolegle dwa typy operacji - jedne z wykorzystaniem ACPP i MRI oraz pozostałe z wykorzystaniem tradycyjnej diagnostyki mikroskopowej. Jak się okazało, nowa technika pozwala na zmniejszenie aż o 90% (a więc 10-krotnie!) liczby komórek nowotworowych pozostających w organizmie po zakończeniu procedury. Dodatkową zaletą pomysłu zaproponowanego przez naukowców z HHMI jest fakt, iż pełen obraz nowotworu jest dostępny po podaniu pojedynczej dawki ACPP oraz wykonaniu zaledwie dwóch powtórzeń MRI - jednego przed operacją i drugiego zaraz po niej. Standardowa diagnostyka wymaga tymczasem wykonania i obejrzenia kilkunastu, a nierzadko nawet kilkudziesięciu osobnych preparatów mikroskopowych. Efektem jest znaczne skrócenie czasu zabiegu, zaś skuteczność wykrywania nieprawidłowych komórek pozwala na zwiększenie prawdopodobieństwa powodzenia leczenia wspomagającego (np. radio- lub chemoterapii) oraz całkowitego wyleczenia pacjenta.
-
Naukowcy z amerykańskiej firmy Diagnosoft zaprezentowali nowy rodzaj oprogramowania dla aparatów do diagnostyki z wykorzystaniem funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI). Dzięki nowej technologii możliwe staje się badanie kolejnych etapów skurczu mięśni i identyfikowanie odcinków, na których nie funkcjonują one prawidłowo. Aplikacja, nazwana SENC (od ang. strain encoding - kodowanie naprężeń), służy do badania obrazów fMRI uzyskanych dzięki specjalnie dostosowanym krótkim seriom impulsów fal radiowych. Informacje zebrane przez detektory aparatu do rezonansu magnetycznego trafiają do komputera, który analizuje kolejne ujęcia pracującego mięśnia i ustala na ich podstawie takie parametry, jak objętość mięśnia czy poziom występujących w nim naprężeń. Informacje o właściwościach mechanicznych mięśni są następnie porównywane z danymi prawidłowymi. Można w ten sposób precyzyjnie ustalić, które fragmenty mięśnia wykazują wadliwe działanie, które może świadczyć np. o przebytym niedotlenieniu lub zwłóknieniu. Dane takie mają kluczowe znaczenie dla ustalenia stanu zdrowia pacjenta, szczególnie w przypadku zawału serca (właśnie do diagnozowania tej choroby zoptymalizowano SENC). Opracowana technologia działa aktualnie wyłącznie w połączeniu z aparatami do fMRI firmy Philips, gdyż tylko one posiadają oprogramowanie umożliwiające wysyłanie impulsów potrzebnych do zastosowania SENC. Odpowiednie modyfikacje sprzętu innych producentów powinny jednak pozwolić na dostosowanie go do potrzeb nowej metody.
-
Naukowcy pracujący dla firmy Philips opracowali detektory promieniowania gamma niemal całkowicie niewrażliwe na działanie fal radiowych. To ważny krok na drodze do stworzenia aparatu łączącego funkcje obrazowania z wykorzystaniem pozytonowej tomografii emisyjnej (PET) oraz rezonansu magnetycznego (MRI). Pomimo ogromnej liczby zalet, PET posiada jedna zasadniczą wadę: nie może być stosowany samodzielnie. Metoda ta, polegająca na pomiarze tempa pochłaniania substancji radioaktywnej (najczęściej jest nią zmodyfikowana forma glukozy) przez różne tkanki, pokazuje bowiem wyłącznie przestrzenny rozkład miejsc, z których do aparatu dociera promieniowanie. W konsekwencji konieczne jest jednoczesne wykonanie drugiego badania, które pozwoli na nałożenie obrazu PET na mapę ciała pacjenta. Aktualny stan wiedzy i technologii sprawia, że jedynym badaniem łączonym z PET jest tomografia komputerowa, czyli tworzenie trójwymiarowych obrazów ciała na podstawie serii zdjęć rentgenowskich. Technika ta nie nadaje się jednak do obserwacji niektórych organów, takich jak choćby mózg. Właśnie dlatego trwają prace nad sprzężeniem PET z MRI - metodą, która pozwala na rozróżnienie tkanek na podstawie ich unikalnej reakcji na promieniowanie w zakresie fal radiowych. Główną trudnością związaną z połączeniem aparatów do MRI i PET jest budowa detektorów promieniowania używanych w PET. Aby prawidłowo funkcjonować, muszą one bowiem wykrywać pojedyncze fotony promieniowania gamma (to ono powstaje podczas rozpadu izotopu zawartego w zmodyfikowanej glukozie), lecz silne fale radiowe wytwarzane przez cewki wykorzystywane w MRI poważnie zakłócają ich pracę. Rozwiązaniem problemu okazało się stworzenie krzemowych płytek wzmacniających promieniowanie padające na detektory. Każdy z tych miniaturowych układów został wzbogacony o elektroniczny moduł analizujący z wyjątkową precyzją nie tylko liczbę wychwyconych fotonów, lecz także kierunek, z którego dotarły one do urządzenia. Poprawie uległa także precyzja pomiaru czasu pomiędzy kolejnymi uderzeniami fotonów. Jest to niezwykle ważne, ponieważ podczas rozpadu izotopu dochodzi do powstania pary fotonów podróżujących w niemal idealnie przeciwnych kierunkach. Im dokładniej uda się więc ustalić moment spotkania fotonów z dwoma położonymi przeciwnie względem siebie detektorami, tym większe jest prawdopodobieństwo, że wykryje się rozpad promieniotwórczy, a nie przypadkowe sygnały, których w przypadku równoczesnego działania aparatu do MRI powstaje wyjątkowo wiele. Opracowanie nowej generacji detektorów PET jest ogromnym krokiem naprzód w dziedzinie tzw. medycyny nuklearnej. Nie ma wątpliwości, że przedstawiciele Philipsa będą chcieli jak najszybciej wprowadzić hybrydę PET-MRI na rynek. Z pewnością nie będzie ona urządzeniem tanim, lecz w wielu przypadkach dopłata za poprawę jakości badania będzie bardzo opłacalną inwestycją.
-
Szwajcarski anatom i paleopatolog Frank Ruhli z powodzeniem zabalsamował kobiecą nogę za pomocą metody starożytnych Egipcjan. Ich wzorem wykorzystał natron – sodę naturalną. W ramach ponad 4-miesięcznego eksperymentu starał się m.in. określić, w jakim stopniu mumifikacja uszkadza DNA. Szefa Szwajcarskiego Projektu Mumia z Uniwersytetu w Zurychu zainspirował eksperyment Ronalda Wade'a i Boba Briera sprzed 15 lat. W 1994 r. ci dwaj panowie jako pierwsi powtórzyli egipską procedurę mumifikacji, posługując się narzędziami i preparatami z epoki. Amerykanie zabalsamowali wtedy kompletne ciało. Szwajcarzy postanowili dodać do tego nowoczesną technologię, rezonans magnetyczny i tomografię komputerową. Jedną nogę wykorzystano w tzw. studium kontrolnym. Włożono ją do piecyka ustawionego na 40 stopni Celsjusza. Zadbano też o niską wilgotność powietrza, by wiernie odtworzyć warunki naturalnej mumifikacji na egipskiej pustyni. Drugą obłożono natronem, uwodnionym węglanem sodu. Egipcjanie usuwali wszystkie narządy wewnętrzne z wyjątkiem serca. Po wyciągnięciu mózgu przez nos w oczyszczonej jamie ciała umieszczono pakieciki natronu. Na końcu białym proszkiem obsypywano też skórę. Przypominającą sól substancją obkładano usunięte uprzednio organy. Gdy wyschły, wkładano je do słojów. Początkowo w starożytnym Egipcie zmarłych mumifikowano poprzez zakopanie na pustyni. Potem zaczęto stosować inne techniki, doprowadzone do perfekcji między 1576 a 1200 r. p.n.e. Lniane tkaniny nasycano wtedy olejami roślinnymi i żywicami. Miały one właściwości antybakteryjne i chroniły przed wilgocią podziemnych grobowców. Mimo doskonalenia metod balsamowania, najistotniejszym składnikiem wciąż pozostawał jednak natron. Eksperyment sprzed 15 lat wykazał, że ciało naprawdę można zmumifikować natronem. Potrzeba go naprawdę dużo, co oznacza, że w starożytnym Egipcie musiał się rozwinąć całkiem spory przemysł sodowy. Amerykanie zużyli ok. 273 kg Na2CO3•10H2O, a Szwajcarzy aż 60 kilo na jedną zaledwie nogę. Jak zauważa Ruhli, wyciągnięcie z tkanek wody trwało w laboratorium dłużej niż 30-40 dni, o których wspominali Herodot i inni starożytni kronikarze. "Po 3 miesiącach rezonans magnetyczny wykazał, że w nodze nadal znajdują się wilgotne obszary". Kończyna do złudzenia przypominała mumie sprzed tysięcy lat, co oznacza, że nie tylko czas, ale i sam natron powodował, że wyglądały one w taki, a nie inny sposób. Noga jest sztywna, zwłaszcza w okolicy stopy. Noga kontrolna nie uległa odwodnieniu i po tygodniu zaczęła się rozkładać. W odróżnieniu od Wade'a i Briera, Ruhli nie zamierza przejść teraz do bandażowania. Uważa on, że sprzyjało ono konserwowaniu ciała, a nie samej mumifikacji. Nie wyklucza jednak, że jego ekipa spróbuje z powrotem nasycić kończynę wodą, by sprawdzić, czy i ewentualnie w jakim stopniu odzyska swoje dawne kształty. Natron jest rzadkim minerałem, występuje tylko w niektórych rejonach naszej planety. W Egipcie można go znaleźć w Wadi Natrum – oazie położonej na drodze z Kairu do Aleksandrii.
-
Fizycy z amerykańskiego Narodowego Instytutu Standardów i Technologii (NIST), którzy pracują nad rozwojem kwantowych komputerów, odkryli, że użycie diamentów może znacząco zwiększyć rozdzielczość urządzeń do obrazowania medycznego. Specjaliści uznali, że dobrym kandydatem do zapisywania kwantowych informacji będzie atom azotu uwięziony w diamencie. Badania wykazały, że jest to rozwiązanie niezwykle czułe na oddziaływanie pola magnetycznego i, co ważne, działa w temperaturze pokojowej. W diamentach czasami występują niedoskonałości. Jednym z najpopularniejszych zanieczyszczeń jest zastąpienie dwóch atomów węgla atomem azotu. Miejsce po drugim atomie węgla pozostaje puste. To właśnie te puste miejsca spowodowane oddziaływaniem azotu odpowiadają częściowo za błyszczenie się diamentu. Gdy diament z takim atomem azotu oświetlimy zielonym światłem, dwa pozbawione pary wzbudzone elektrony atomu azotu świecą jasnym czerwonym światłem. Amerykańscy naukowcy użyli niewielkich różnic w fluorescencji elektronów, by określić ich spin. Co najważniejsze, udało im się przetransferować zawartą w spinie informację pomiędzy jądrem atomu a elektronem. Dzięki temu można ją znacznie łatwiej odczytać, co zawsze stanowiło problem w systemach kwantowych. To kolejny mały krok w kierunku powstania komputerów kwantowych, jednak zanim prace Amerykanów znajdą zastosowanie w tego typu maszynach, mogą pomóc znacząco zwiększyć rozdzielczość urządzeń do obrazowania medycznego. Fizyk teoretyczny Jacob Taylor uważa, że w niedalekiej przyszłości mogą powstać czujniki wyposażone w diamentowy czubek, które będą w stanie wykonywać na pojedynczych komórkach czy molekułach testy za pomocą techniki rezonansu magnetycznego. Obecnie uznaje się, że tego typu badania nie są możliwe do przeprowadzenia, gdyż ich pola magnetyczne są zbyt słabe. Jednak ta technika charakteryzuje się bardzo niską toksycznością i może być stosowana w temperaturze pokojowej. Może ona pozwolić na zajrzenie do wnętrza pojedynczej komórki i wykonać wizualizację tego, co dzieje się w jej poszczególnych częściach - mówi Taylor.
-
Uczeni z University of California w Davis zaprojektowali niezwykle energooszczędny układ scalony składający się ze 167 rdzeni. Kość AsAP (Asynchronous Array of Single Processors) to bardzo mały, w pełni programowalny i łatwo konfigurowalny procesor sygnałowy. Układy tego typu są wykorzystywane w licznych urządzeniach, od odtwarzaczy MP3 po sprzęt wideo, od telefonów komórkowych po urządzenia do rezonansu magnetycznego. AsAP jest taktowany zegarem o maksymalnej częstotliwości 1,2 GHz. Wartość tę można jednak zmniejszyć, jeśli chcemy zaoszczędzić energię. Jak zapewniają twórcy procesora, zespół 12 tego typu kości jest w stanie wykonać 520 gigaflopsów, czyli 520 miliardów operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę, pobierając przy tym zaledwie 7 watów mocy. Bevan Baas, którego zespół zaprojektował AsAP mówi, że kość może pracować na pojedynczym ładowaniu baterii od kilkunastu do 75 razy dłużej, niż analogiczne współczesne układy dysponujące podobną mocą obliczeniową. AsAP został wykonany w technologii 65 nanometrów. Bok układu ma długość zaledwie 6 milimetrów. Samą kość można jeszcze pomniejszyć, rezygnując z części tranzystorów. Tak zminiaturyzowany procesor mógłby przydać się na przykład do budowy sztucznej siatkówki czy aparatów słuchowych. Dużą zaletą AsAP są też jego rozmiary. W przemyśle półprzewodnikowym obowiązuje zasada, że dwukrotne zwiększenie wielkości układu oznacza ponaddwukrotne zwiększenie kosztów jego produkcji. Zaprojektowana przez Amerykanów kość została wyprodukowana przez firmę STMicroelectronics. Autorzy chipa napisali wiele różnych programów i poddali układ szczegółowym testom. Świetnie poradził on sobie m.in. w roli odbiornika Wi-Fi jak i dekodera sygnału H.264.
-
Bezwarunkowa miłość stanowi złożoną formę oddziaływań pomiędzy siedmioma rejonami mózgu. Uruchamiają się wtedy sieci neuronalne tylko częściowo pokrywające się z aktywowanymi przez miłość erotyczną, dzięki czemu zdobyto dowód, że miłość bezwarunkowa to zupełnie inna kategoria emocji. Profesor Mario Beauregard z Uniwersytetu w Montrealu podkreśla, że do tej pory niewiele wiedziano o podłożu neurologicznym tego uczucia. Interesowano się nim, ponieważ naukowcy uważali, że z powodów ewolucyjnych powinniśmy być w stanie kochać w ten sposób wyłącznie ludzi, którzy pomagają nam przekazywać czy rozsiewać po świecie nasze geny, czyli np. małżonków i dzieci. Tymczasem emocja ta pojawia się często także w innych sytuacjach. Poszukując wyjaśnienia zagadki, Kanadyjczycy zebrali grupę słabo opłacanych asystentów osób z zaburzeniami uczenia (założyli, że są to ludzie z potwierdzoną zdolnością obdarzania bliźnich silną bezwarunkową miłością). Beauregard poprosił ich o wzbudzenie w sobie tego uczucia. W czasie badania rezonansem magnetycznym należało je tylko podtrzymywać. Okazało się, że jedynie trzy z siedmiu aktywnych obszarów rozświetlają się również w przypadku miłości romantycznej. Co więcej, w niektórych z nich uwalnia się hormon szczęścia dopamina. To ważne, ponieważ od dawna wiadomo, że wzrost stężenia tej aminy katecholowej ma działanie nagradzające, a nawet euforyczne. Nagradzająca natura bezwarunkowej miłości ułatwia tworzenie się silnych więzów emocjonalnych, a to z kolei stanowi klucz do przetrwania gatunku ludzkiego...
-
Niektóre plastry lecznicze, stosowane powszechnie m.in. w leczeniu uzależnienia od nikotyny, mogą wywołać poważne oparzenia skóry podczas badania z wykorzystaniem rezonansu magnetycznego - uprzedzają w specjalnym oświadczeniu eksperci z amerykańskiego urzędu ds. żywności i leków (FDA). Zagrożenie wynika z obecności glinu oraz innych metali w powłoce plastrów. Ich zadaniem jest przede wszystkim ochrona zawartości tzw. systemu terapeutycznego (czyli leku wraz z jego opakowaniem przyklejanym do skóry) przed uszkodzeniem mechanicznym. Jak ostrzegają eksperci z FDA, wielu producentów leków aplikowanych w formie plastrów nie informuje swoich klientów o potencjalnym ryzyku wywołanym przez silne promieniowanie wytwarzane podczas badania metodą rezonansu magnetycznego. Oficjalne oświadczenie nie zawiera nazw konkretnych leków ani producentów, którzy nie zadbali o stosowne oznakowanie leków. Śledztwo przeprowadzone przez amerykańskich dziennikarzy wykazało jednak, że do grupy tej zalicza się około 20 preparatów, z których część sprzedawana jest bez recepty. Zwiększa to ryzyko poparzenia, ponieważ lekarze nie mają możliwości poinformowania pacjenta o możliwym ryzyku. Zagrożenie wywołane obecnością glinu w plastrach jest często ignorowane, ponieważ metal ten nie jest przyciągany przez magnesy. Na nieszczęście dla pacjentów nie oznacza to jednak jego zupełnej bierności - pod wpływem silnego pola magnetycznego nagrzewa się on, mogąc powodować poparzenia. Zgodnie z ostrzeżeniem wydanym przez FDA, pacjenci leczeni z wykorzystaniem systemów terapeutycznych naklejanych na skórę powinni informować o ich stosowaniu zarówno swoich lekarzy rodzinnych, jak i pracowników wykonujących badanie. W przeciwnym wypadku ryzykują uszkodzeniem skóry porównywalnym do poważnego poparzenia słonecznego. Rozwiązanie problemu jest, według amerykańskich urzędników, bardzo proste. Proponują oni wymuszenie na wytwórcach, by umieszczali na opakowaniach plastrów ostrzeżenie o możliwych komplikacjach podczas badania z wykorzystaniem rezonansu magnetycznego. Pacjentom zaleca się z kolei upewnienie się przed badaniem, czy stosowany u nich system terapeutyczny nie spowoduje oparzeń.