Znajdź zawartość

Naukowcy z Uniwersytetu Hokkaido opisali hydrożel, który naśladuje zdolność ludzkiego mózgu do zapamiętywania i zapominania. Wyniki ich badań ukazały się w piśmie Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Ludzki mózg uczy się różnych rzeczy i zapomina informacje, gdy nie są już istotne. Odtworzenie dynamicznego procesu pamięciowego w materiałach wyprodukowanych przez człowieka stanowi wyzwanie. Ostatnio japońscy naukowcy uzyskali hydrożel, który naśladuje dynamiczną funkcję pamięciową naszego mózgu. Hydrożele są doskonałymi kandydatami do odtwarzania funkcji biologicznych, ponieważ są miękkie i wilgotne jak ludzkie tkanki. Jesteśmy podekscytowani, mogąc zademonstrować, jak hydrożel naśladuje pewne funkcje pamięciowe tkanki mózgowej - cieszy się prof.  Jian Ping Gong. Podczas testów akademicy umieszczali cienką warstwę hydrożelu (o ok. 45% zawartości wody) między płytkami. W górnej wycięty był kształt, np. samolot, albo wyraz, np. "GEL". Na początku żel umieszczano w zimnej wodzie, a potem przenoszono go do gorącej kąpieli. Żel wchłaniał wodę w odsłoniętej części. W ten sposób wzorzec był nanoszony na materiał jak informacja. Kiedy zawierający poliamfolity żel przenoszono z powrotem do zimnej wody, odsłonięty obszar stawał się ciemniejszy, przez co przechowywana informacja była wyraźnie widoczna. W niższej temperaturze hydrożel stopniowo się kurczył, uwalniając wchłoniętą wodę. Wzór coraz bardziej bladł. Japończycy zauważyli, że im dłużej żel pozostawał w gorącej kąpieli, tym ciemniejszy (bardziej intensywny) był wzór i tym więcej czasu zajmowało blaknięcie czy, inaczej mówiąc, zapominanie informacji. Zespół wykazał także, że wyższe temperatury intensyfikowały "wspomnienia". Wygląda to podobnie jak u ludzi. Im więcej czasu spędzasz na uczeniu się czegoś lub im silniejszy jest bodziec emocjonalny, tym dłużej się zapomina - wyjaśnia prof. Kunpeng Cui. Uczeni zademonstrowali, że pamięć hydrożelowa jest stabilna przy wahaniach temperatury i dużym rozciąganiu. Co ciekawe, można zaprogramować proces zapominania, dostrajając czas uczenia termicznego lub temperaturę. Gdy do poszczególnych liter wyrazu GEL zastosowano, na przykład, różne czasy uczenia, litery zanikały sekwencyjnie. Przypominający działanie mózgu hydrożelowy system pamięciowy można eksplorować pod kątem pewnych zastosowań, np. w wiadomościach, które znikają ze względów bezpieczeństwa - podsumowuje Cui.     « powrót do artykułu

Dzięki ponad 100-godzinnemu skanowaniu w aparacie do rezonansu magnetycznemu uzyskano najbardziej jak dotąd szczegółowy obraz 3D ludzkiego mózgu. Naukowcy podkreślają, że rozdzielczość jest tak doskonała, że na obrazie można potencjalnie dostrzec obiekty o średnicy poniżej 0,1 mm. Wideo i dane są publicznie dostępne. Mogąc obejrzeć najdrobniejsze szczególiki różnych struktur, np. ciała migdałowatego, akademicy mają nadzieję zrozumieć, w jaki sposób niewielkie zmiany anatomiczne wiążą się z zaburzeniami, w tym zespołem stresu pourazowego (PTSD). Zdjęcia mają potencjał, by zaawansować wiedzę nt. ludzkiej anatomii w zdrowiu i chorobie. Zespół z Massachusetts General Hospital w Bostonie badał mózg 58-letniej kobiety, która zmarła na wirusowe zapalenie płuc. Jej podarowany do badań mózg uznano za zdrowy. Po zakonserwowaniu przechowywano go przez blisko 3 lata. Przed rozpoczęciem skanowania Amerykanie wyprodukowali specjalną sferoidalną obudowę uretanową. Miała ona podtrzymywać mózg i jednocześnie umożliwiać wydostawanie się bąbli powietrza. Zabezpieczony mózg trafił do maszyny na prawie 5 dni. Obrazy w tak wysokiej rozdzielczości uzyskano dzięki temu, że 1) mózg był całkowicie nieruchomy (badania nie zakłócały np. procesy fizjologiczne, w tym oddech czy przepływ krwi), 2) skanowanie trwało tak długo, a 3) naukowcy dysponowali 7-teslowym urządzeniem. Wyniki zostały opublikowane w piśmie bioRxiv.   « powrót do artykułu