Znajdź zawartość

Wizyty kontrolne u pediatrów obejmują pomiary wzrostu, wagi i obwodu głowy. Dane porównywane są z tabelami, by sprawdzić, czy dziecko prawidłowo się rozwija. Pomiary te nic nie mówią o rozwoju mózgu. Ewentualne odstępstwa od rozmiarów czaszki mogą wskazywać na problemy z rozmiarami mózgu czy ilością płynu mózgowo-rdzeniowego. Dlatego profesor Steven Schiff z Penn State zaczął się zastanawiać, czy współczesne narzędzia jak rezonans magnetyczny, mogą posłużyć do stworzenia znormalizowanych tabel wzrostu mózgu. Schiff i jego zespół opublikowali na łamach Journal of Neurosurgery, Pediatrics, artykuł, w którym omawiają 150 lat badań nad mózgiem oraz analizują zebrane przez siebie dane z 1067 skanów mózgu wykonanych u zdrowych osób w wieku od 13 dni do 18 lat. W zebranych danych uwzględniono płeć, rasę, status społeczno-ekonomiczny oraz lokalizację geograficzną badanych. Badania nad rozmiarami mózgu i jego wzrostem prowadzone są od dawna, ale nawet w epoce rezonansu magnetycznego studia, próbujące zdefiniować prawidłowy wzrost objętości mózgu opierają się na małych próbkach, ograniczonych algorytmach czy niepełnej reprezentacji wiekowej. Badania te w niewystarczającym stopniu biorą pod uwagę związek pomiędzy wzrostem mózgu a płynem mózgowo rdzeniowym. Tutaj rozwiązaliśmy oba te problemy, stwierdza główna autorka badań Mallory R. Peterson. Pierwszym zdumiewającym spostrzeżeniem było odkrycie, że istnieje różnica w wielkości mózgu pomiędzy chłopcami a dziewczętami. Nawet po uwzględnieniu wielkości ciała, chłopcy mieli większe mózgi niż dziewczynki. Oczywiście, co wiemy od dawna, nie istnieją różnice w poziomie inteligencji pomiędzy obiema płciami. I nasze badania tego nie sugerują. Jednak pokazują one, że istnieje różnica we wzroście mózgu męskiego i kobiecego. I jeśli diagnozujemy czy leczymy dziecko, musimy wiedzieć, kiedy jego mózg nie rozwija się w sposób prawidłowy, mówi Schiff. Drugie zaskakujące odkrycie polegało zaś na zauważeniu podobieństw, nie różnic. Niezależnie od płci czy wielkości dziecka, niespodziewanie okazało się, że stosunek pomiędzy wielkością mózgu, a objętością płynu mózgowo-rdzeniowego, jest taki sam. [...] Dotychczas o tym nie wiedziano, a to przecież stosunek płynu mózgowo-rdzeniowego do mózgu jest tym, co próbujemy regulować, gdy leczymy dziecko z wodogłowia, stwierdza uczony. Naukowcy chcą teraz badać stosunek wielkości mózgu do objętości płynu mózgowego i mają nadzieję znaleźć mechanizm, który za to odpowiada oraz funkcje, którym ten stały stosunek służy. Amerykanie mówią też, że rozstrzygnęli spór dotyczący płata skroniowego. Po 2. roku życia lewy płat skroniowy, w którym ulokowane są ośrodki językowe, jest przez okres dzieciństwa wyraźnie większy niż prawy płat. Jednocześnie jednak hipokamp, którego zaburzenia mogą być przyczyną epilepsji, jest większy w prawym płacie skroniowym. Ustalenie prawidłowych krzywych wzrostu tych często zaangażowanych w epilepsję struktur pozwoli nam sprawdzić, czy zostały one uszkodzone lub czy są mniejsze niż powinny, dodaje Schiff. Pozwoli to też lepiej zrozumieć prawidłową wielkość mózgu w późniejszym okresie życia. Mózg osiąga największą objętość w okresie dojrzewania. Później się kurczy, a u osób z pewnymi typami demencji kurczy się szybciej. Jeśli lepiej zrozumiemy wzrost mózgu i stosunek wielkości mózgu do objętości płynu mózgowo-rdzeniowego w każdym wieku, to nie tylko poprawimy diagnostykę, ale też metody leczenia, zapewnia Schiff. « powrót do artykułu

Nastolatkowie, którzy przerwali naukę matematyki wykazują słabszy poziom rozwoju mózgu i funkcji poznawczych, niż ich rówieśnicy, którzy naukę matematyki kontynuowali, czytamy na łamach Proceedings of the National Academy of Sciences. W badaniach zorganizowanych przez Wydział Psychologii Eksperymentalnej Uniwersytetu Oksfordzkiego, wzięło udział 133 osób w wieku 14–18 lat. W Wielkiej Brytanii, w przeciwieństwie do wielu krajów świata, już 16-latkowie mogą stwierdzić, że nie chcą więcej uczyć się matematyki. Ta wyjątkowa sytuacja pozwoliła zbadać, czy ma to jakiś wpływ na rozwój mózgu. Badania wykazały, że w kluczowych regionach mózgów osób, które wcześniej przerwały naukę matematyki, występuje mniej kwasu gamma-aminomasłowego, który nadaje mózgowi plastyczności. Jego mniejszą zawartość odnotowano w obszarach odpowiedzialnych za tak istotne funkcje poznawcze, jak rozumowanie, rozwiązywanie problemów, pamięć, uczenie się i działania matematyczne. To jednak nie wszystko. Opierając się na ilości kwasu gamma-aminomasłowego u każdego z badanych naukowcy byli w stanie odróżnić – niezależnie od ich zdolności poznawczych – tych, którzy szybciej porzucili naukę matematyki, od tych, którzy uczyli się jej dłużej. Co więcej, poziom tego kwasu pozwalał również na przewidzenie zmian w liczbie punktów zdobytych w teście matematycznym wykonanym 19 miesięcy po badaniach. Umiejętności matematyczne są powiązane z szeroką gamą korzyści, takimi jak zdobycie lepszej pracy, lepszy status społeczny i ekonomiczny, lepsze zdrowie fizyczne i psychiczne. Wiek nastoletni to bardzo ważny okres życia, w którym dokonują sie istotne zmiany w mózgu i zdolnościach poznawczych. Niestety możliwość zaprzestania nauki matematyki w tym wieku prowadzi do pojawienia się różnic, pomiędzy tymi, którzy przestali się uczyć matematyki, a tymi, którzy naukę kontynuowali. Nasze badania pozwalają nam lepiej zrozumieć biologiczne podstawy wpływu edukacji na rozwijający się mózg oraz na wzajemny wpływ biologii i edukacji, mówi główny autor badań, profesor Roi Cohen Kadosh. Naukowiec zauważa, że nie każdego młodego człowieka interesuje matematyka i chce się jej uczyć. Dlatego profesor Kadosh chciałby opracować alternatywne sposoby na osiągnięcie przez nastolatków takich korzyści, jakie daje dłuższa nauka matematyki. Być może alternatywą taką będzie logika i ćwiczenie logicznego rozumowania. « powrót do artykułu

Od wielu lat naukowcy próbują wyjaśnić, czy poziom witaminy D w organizmie może przyczyniać się do zmniejszenia ryzyka rozwoju niektórych nowotworów. Taką korelację widać w danych epidemiologicznych, które pokazują, że ludzie żyjący bliżej równika rzadziej chorują i umierają na niektóre nowotwory. Również w badaniach na hodowlach komórkowych i na myszach widać, że witamina D spowalnia rozwój nowotworów. Jednak randomizowane badania kliniczne nie wykazały jednoznacznie istnienia takiego zjawiska. W 2018 roku zakończyły się badania o nazwie Vitamin D and Ometa-3 Trial (VITAL). Po analizie wyników ich autorzy doszli do wniosku, że witamina D nie zmniejsza ryzyko zachorowania na nowotwory, ale może zmniejszać ryzyko zgonów z powodu nowotworów. Teraz naukowcy z Brigham and Women's Hospital ponownie przeanalizowali wyniki VITAL, skupiając się przy tym na związku pomiędzy suplementacją witaminą D a ryzykiem rozwoju metastatycznego lub śmiertelnego nowotworu. Autorzy nowej analizy informują na łamach JAMA Network Open, że przyjmowanie witaminy D było powiązane z 17-procentowym spadkiem ryzyka pojawienia się zaawansowanego nowotworu. Gdy zaś przyjrzeli się tylko osobom o prawidłowym BMI odkryli, że w ich przypadku ryzyko jest mniejsze aż o 38%. To zaś sugeruje, że masa ciała może wpływać na związek pomiędzy witaminą D a ryzykiem rozwoju zaawansowanego nowotworu. Nasze badania wskazują, że witamina D może zmniejszać ryzyko rozwoju zaawansowanych form nowotworów. Witamina D jest łatwo dostępnym i tanim suplementem, który jest używany i badany od dziesięcioleci. Uzyskane przez nas wyniki, szczególnie zaś duży spadek ryzyka u osób z prawidłową wagą, dostarczają nowych informacji na temat związku witaminy D ze stopniem zaawansowania nowotworu, mówi jeden z autorów analizy, Paulette Chandler z Brigham and Women's Hospital. Badania VITAL trwały przez ponad 5 lat. Brali w nich udział mężczyźni w wieku co najmniej 50 lat oraz kobiety w wieku co najmniej 55 lat, którzy w momencie rozpoczęcia badań nie chorowali na nowotwory. VITAL zaprojektowano tak, by zbadać niezależnie od siebie wpływ suplementów witaminy D oraz kwasów omega-3 oraz łączny wpływ suplementacji na nowotwory. Pacjentów podzielono na cztery grupy. Jedna przyjmowała witaminę D (2000 IU/dzień) oraz omega-3, druga witaminę D i placebo, trzecia omega-3 i placebo, a czwarta wyłącznie placebo. Punktami końcowymi badania, czyli tym, co chciano zmierzyć, były wpływ takiej suplementacji na pojawienie się poważnych incydentów ze strony układu naczyniowego oraz zachorowalność na nowotwory. Autorzy VITAL poinformowali, że pomiędzy grupami nie zauważono różnicy w częstotliwości występowania nowotworów, jednak zauważono różnice w odsetku zgonów spowodowanych nowotworami. Podczas drugiej analizy Chandler i jej zespół przyjrzeli się zaawansowanym przypadkom nowotworów u osób, które brały lub nie brały suplementów witaminy D. Sprawdzono też ewentualny wpływ BMI. Wśród ponad 25 000 uczestników VITAL w ciągu 5 lat zdiagnozowano 1617 przypadków inwazyjnego nowotworu. Wśród niemal 13 000 osób, które otrzymywały witaminę D zanotowano 226 zachorowań, a wśród tych, którzy otrzymywali placebo zachorowań było 274. Wśród 7843 osób o prawidłowym BMI, które brały witaminę D tylko u 58 doszło do rozwoju zaawansowanego nowotworu, gdy tymczasem nowotwór taki pojawił się u 96 osób wśród biorących placebo. Z wcześniejszych badań wiadomo, że otyłość może wpływać na sposób działania witaminy D. Powiązany z nią stan zapalny może zmniejszać efektywność witaminy D poprzez zmniejszenie czułości jej receptorów lub zmianę szlaku sygnałowego. Badania witaminy D na osobach z cukrzycą typu 2. wykazały, że większe korzyści z zażywania witaminy odnoszą ludzie z prawidłową masą ciała, a osoby otyłe w ogóle nie odczuwają korzyści. Wiemy też że u osób cierpiących na nowotwory niedobory witaminy D są czymś powszechnym oraz że większy odsetek tłuszczu w organizmie jest powiązany z większym ryzykiem niektórych nowotworów. Uzyskane przez nas wyniki w połączeniu z wynikami wcześniejszych badań wspierają hipotezę mówiącą, że witamina D chroni przed rozwojem zaawansowanych nowotworów, mówi Chandler. « powrót do artykułu

Jak się okazuje, do rozwoju wielkich cywilizacji ludzkości potrzebny był nie tylko miecz i pług, ale również pióro. Autorzy najnowszej analizy dowodzą, że o być albo nie być protopaństw i pierwszych cywilizacji decydowała technologia informacyjna. Analiza danych zgromadzonych w ramach projektu „Seshat: Global History Databank” dowodzi, że na pewnym etapie rozwoju rodzące się państwa napotykały wąskie gardło w postaci konieczności wymiany informacji. Te, które sobie z tym poradziły, mogły rozwijać się dalej. Jaeweon Shin z Rice University, Michael Holton Price, David Wolpert, Hajime Shimao i Brendan Tracey z Santa Fe Institute oraz Timothy Kohler z Washington State University dowodzą, że każda cywilizacja rozwijała się w trzech etapach. Na początkowym etapie rozwój protopaństwa napędzany był samym wzrostem liczby ludności. Osiadły tryb życia, udomowienie roślin i zwierząt pojawiły się niezależnie w wielu miejscach na Ziemi. W wielu społeczeństwach doszło też do znacznej zmiany mobilności ich członków. Wraz z pojawianiem się nadwyżek żywności, przekazywaniem zgromadzonych dóbr kolejnym pokoleniom rosły nierówności, pojawiały się i umacniały ośrodki władzy. Powstawały protopaństwa, a wzrost ich siły był napędzany wzrostem liczby ludności. Niemal wszędzie obserwuje się występowanie takich powiązanych ze sobą zjawisk jak wzrost produkcji rolnej, wzrost liczby ludności, pojawianie się zaczątków miast, rozwój hierarchii politycznej i coraz większe nierówności majątkowe. Na wszystkich kontynentach gdzie pojawiło się rolnictwo zauważalny jest wysoki stopień podobieństwa zarówno w sposobie formowania się społeczności ludzkich, od niewielkich grup łowców-zbieraczy po ostatnią znaną nam formę czyli wielkie społeczeństwa miejskie. Naukowcy chcieli sprawdzić, co powoduje, że społeczeństwa rozwijają się w tak bardzo podobny sposób. W tym celu wzięli na warsztat bazę Seshat. To ambitny projekt, w którym pod uwagę branych jest ponad 1500 zmiennych, za pomocą których opisano ponad 400 społeczeństw z 6 kontynentów na przestrzeni ostatnich 10 000 lat historii. Na podstawie wykonanej analizy autorzy badań doszli do wniosku, że po początkowej pierwszej fazie rozwoju protopaństw wzrost liczby ludności przestaje wystarczać i pojawia się wąskie gardło. Jest nim konieczność opracowania efektywnego systemu wymiany informacji i przeprowadzania transakcji handlowych. Istnieje bardzo silny związek pomiędzy sposobem, w jaki społeczeństwa przetwarzają informacją, a tym, jak duże mogą się stać. Wydaje się, że wcześnie dokonany postęp w przetwarzaniu informacji, a zatem np. pojawienie się pisma czy pieniądze, był dla rozwoju tamtych społeczeństw równie ważny, jak dla nas ważny jest dzisiaj internet, mówi Tim Kohler. Dopiero, gdy w takim protopaństwie pojawi się pismo i pieniądz, społeczeństwo może nadal się rozwijać i przejść do fazy trzeciej. Nasze analizy wykazały, że starożytne cywilizacje, po osiągnięciu pewnej wielkości, natykały się na informacyjne wąskie gardło. To punkt zwrotny naszej skali rozwoju społeczeństw. Bardzo rzadko zdarzało się, by bez pisma lub pieniądza, mogły nadal się rozwijać. Jednak tam, gdzie dokonano tych wynalazków, narodziły się wielkie imperia, dodaje Kohler. Badania Kohlera i jego kolegów dostarczają też możliwego wyjaśnienia różnic technologicznych, jakie widzimy pomiędzy cywilizacjami Starego i Nowego Świata. Ich praca dowodzi bowiem, że bardzo mało cywilizacji obu Ameryk było w stanie dotrzeć do punktu zwrotnego. W związku z tym istniała tam mniejsza presja na rozwój pisma i innych form informacji, które przyniosły postęp technologiczny w Europie i Azji. Jednym z głównych powodów, dla których cywilizacje Ameryki nigdy nie osiągnęły punktu zwrotnego był brak koni, wołów i innych dużych zwierząt zdolnych do przenoszenia ludzi i ładunków. Takie zwierzęta pozwalały na powstanie nadwyżek żywności, ułatwiały handel i umożliwiały ekspansję imperiów w Azji i Europie, dodaje Kohler. Naukowcy mają nadzieję, że analiza bazy Seshat da też odpowiedź na inne interesujące pytania, jak np. dlaczego niektóre cywilizacje upadły, mimo że nie widać żadnych zewnętrznych przyczyn ich porażki. Mamy nadzieję, że z czasem, gdy do Seshat będzie trafiało coraz więcej danych, uda nam się odpowiedzieć na tego typu pytania, mówi Kohler. Obecnie posiadamy nowe niezwykłe możliwości przechowywania i przetwarzania danych. Większe niż kiedykolwiek wcześniej. Czy to oznacza, że przed nami nowy etap rozwoju ludzkiej cywilizacji? A jeśli tak, to jak będzie on wyglądał, zastanawia się uczony. « powrót do artykułu

Obserwacje bonobo, które na bagnach w basenie Konga żerują na roślinach bogatych w jod, mogą wyjaśnić, w jaki sposób zaspokajane były potrzeby żywieniowe prehistorycznych ludzi z regionu. Jak podkreślają niemieccy badacze, jod ma krytyczne znaczenie dla rozwoju mózgu i zdolności poznawczych. Nasze wyniki mogą pomóc zrozumieć imigrację prehistorycznych ludzkich populacji do basenu Konga. Można się spodziewać, że bonobo jako gatunek mają podobne zapotrzebowanie na jod jak ludzie, dlatego nasze badanie jako pierwsze daje prawdopodobną odpowiedź na pytanie, w jaki sposób przedindustrialni ludzcy migranci mogli przeżyć w basenie Konga bez sztucznej suplementacji jodem - opowiada dr Gottfried Hohmann z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej Maxa Plancka. Naukowcy obserwowali 2 społeczności bonobo z lasu LuiKotale w Parku Narodowym Salonga. Wykorzystano też dane nt. zawartości różnych pierwiastków, w tym jodu, w roślinach, również wodnych, zjadanych przez szympansy karłowate. Okazało się, że najwięcej jodu zawierają: 1) miąższ sitów (Juncus spp.) oraz 2) łodygi grzybieni egipskich (Nymphaea lotus). Potwierdziły to badania 3 niezależnych laboratoriów, prowadzone za pomocą różnych technik analitycznych. Scenariusze ewolucyjne sugerują, że główne osiągnięcia ludzkiej ewolucji są związane z zamieszkiwaniem w regionach przybrzeżnych, które zapewniają wyżywienie wyzwalające u hominidów rozwój mózgu. Wyniki naszego studium sugerują, że jedzenie roślin wodnych z bagien w leśnym habitacie mogło się przyczyniać do zaspokojenia zapotrzebowania na jod w populacjach hominidów przyzwyczajonych do diety środowisk przybrzeżnych. Hohmann dodaje, że zdobyte informacje pomagają stwierdzić, w jaki sposób małpy pozyskują jod z naturalnych źródeł pokarmowych w sytuacji, gdy wiele populacji zamieszkuje regiony ubogie w jod (basen Konga jest jednym z nich). Zaobserwowano, że inne małpy, w tym szympansy i goryle, jedzą rośliny wodne, co sugeruje, że one także mogą zapewniać sobie jod z tych źródeł. Autorzy raportu z pisma BMC Zoology podkreślają, że bez określenia statusu jodowego (stanu zaopatrzenia w jod) trudno powiedzieć, ile tego pierwiastka bonobo wchłaniają. Biorąc jednak pod uwagę stężenia stwierdzone w roślinach, można przypuszczać, że całkiem sporo. Należy też pamiętać, że stężenia odnotowane w lesie LuiKotale nie muszą być odzwierciedleniem całego basenu Konga. « powrót do artykułu

Wykorzystując wirusy, naukowcy z Chin wprowadzili do genomu embrionów rezusów ludzką kopię genu MCPH1, który odpowiada za rozwój mózgu. Ich badania nad ewolucją ludzkiej inteligencji wzbudziły wątpliwości natury etycznej. Pojawiły się też porównania do "Planety małp". O tym, że MCPH1 odpowiada za rozwój mózgu, wiedziano ze wcześniejszych badań, które pokazały, że dzieci urodzone bez niego mają małe mózgi. Z 11 urodzonych małpek do fazy testów dożyło tylko 5. Eksperyment przeprowadzili akademicy z Chińskiej Akademii Nauk oraz Instytutu Zoologicznego w Kunming. Współpracowali z nimi specjaliści z Uniwersytetu Karoliny Północnej. Wyniki studium opublikowano na łamach pisma National Science Review (NSR). Zespół ustalił, że tak jak u ludzi, mózgi transgenicznych małp rozwijają się dłużej. Ponadto zwierzęta te wypadają lepiej w testach pamięci krótkotrwałej i czasu reakcji. Co istotne, ich mózgi nie rosły większe niż w grupie kontrolnej. Badania wycinków itp. wskazywały na zmieniony wzorzec różnicowania neuronów, który skutkował opóźnionym dojrzewaniem komórek nerwowych i mielinizacją. Dalsze badania, m.in. transkryptomu na głównych etapach rozwoju, zademonstrowały silnie zaznaczone typowo ludzkie odroczenie ekspresji genów związanych z różnicowaniem neuronów i sygnalizacją synaptyczną. Małpy przeszły testy, które wymagały zapamiętania kolorów i kształtów z ekranu. Były też poddawane badaniu rezonansem magnetycznym (MRI). Część naukowców podniosła kwestię statusu małp, które miałyby być zmienione w sposób pozwalający myśleć o nich jak o ludziach. Inni, np. Larry Baum z Centrum Nauk Genomicznych Uniwersytetu Hongkońskiego, uważają, że porównania do "Planety małp" są przesadzone. Baum przypomina, że genomy rezusa i człowieka różnią się o kilka procent, a to miliony zasad. W eksperymencie zmieniono niewielką ich liczbę w zaledwie jednym z ok. 20.000 genów. Wg naukowca, uzyskane wyniki stanowią poparcie dla teorii, że wolniejsze dojrzewanie neuronów w mózgu mogło być czynnikiem podwyższającym inteligencję w toku ludzkiej ewolucji. Przypomnijmy, że w styczniu br. chińscy naukowcy ujawnili 5 makaków sklonowanych z jednego zwierzęcia, które zmodyfikowano genetycznie w taki sposób, by cierpiało na zaburzenie rytmu okołodobowego (przeprowadzono u niego rozbicie genu zegarowego BMAL1). U wszystkich małp rozwinęły się objawy problemów psychicznych związanych z zaburzeniami snu, w tym depresji czy lęku. « powrót do artykułu

Powszechnie wykorzystywany pestycyd - chlorpyrifos - hamuje rozwój mózgu żab lamparcich (Lithobates pipiens). W USA chlorpyrifos został zarejestrowany w 1965 r. Wpływa on na neurorozwój kijanek żab lamparcich nawet wtedy, gdy nie powoduje spadku ilości pokarmu. Ponieważ wcześniejsze badania w sztucznych zbiornikach (modelowych układach mesocosm) wykazały, że śladowe ilości chlorpyrifosu zmieniały wygląd i neurorozwój kijanek, naukowcy postanowili sprawdzić, czy skutki te pojawiły się pod wpływem bezpośredniej ekspozycji, czy raczej po zaburzeniu sieci pokarmowej (pestycyd doprowadził do spadku liczebności zooplanktonu). Autorzy raportu z Environmental Toxicology & Chemistry monitorowali rozwój żab w sztucznych zbiornikach zawierających 0 lub 1 µg/L chlorpyrifosu z opornymi lub wrażliwymi na działanie pestycydu rozwielitkami pchłowatymi (Daphnia pulex). Wystawienie na działanie chlorpyrifosu oddziaływało na parametry m.in. wzgórków czworaczych i międzymózgowia. Zjawisko to było niezależne od populacji zooplanktonu, co oznacza, że insektycyd bezpośrednio wpływał na rozwój mózgu. Insektycydy fosforoorganiczne zanieczyszczają wody powierzchniowe w USA. Skutkuje to ekspozycją zarówno zwierząt, jak i ludzi na te związki, często w bardzo niskich, uznawanych za nieszkodliwe, stężeniach. Nasze studium pokazuje jednak, że nawet taka ekspozycja wpływa na neurorozwój kręgowców - podsumowuje Sara McClelland z Duquesne University. « powrót do artykułu