Znajdź zawartość

Nie tylko szczury i ludzie potrafią odnajdować drogę w labiryncie. Udaje się to też... kroplom oleju. Najnowsze badania prowadzone przez zespół Bartosza Grzybowskiego z Northwestern University mogą pomóc w znalezieniu nowych sposobów leczenia nowotworów. Naukowcy skupili się na kroplach oleju podczas prac nad efektywnymi metodami dostarczania leków do komórek nowotworowych. To bardzo trudne zadanie, gdyż układ krwionośny tworzy bardzo skomplikowany labirynt, w którym łatwo zgubić drogę. Zespół Grzybowskiego stworzył krzemowy labirynt o powierzchni 6,5 centymetra kwadratowego. Został on wypełniony alkalicznym roztworem wodorotlenku potasu. U wejścia do labirynu umieszczano albo niewielką kroplę oleju mineralnego albo dichlorometanu, wzbogacone o słaby kwas i czerwony barwnik. Krople miały samodzielnie dotrzeć przez labirynt do wyjścia, przy którym znajdował się żel z agarozy zanurzony w kwasie solnym. Znalezienie właściwej drogi zajęło kroplom około minuty. Było to możliwe dzięki temu, że kwas z żelu stopniowo przenikał do wodorotlenku potasu, tworząc kwasowy gradient. Roztwór bliżej wyjścia był bardziej kwaśny, a przy wejściu - bardziej zasadowy. Dochodziło do reakcji z kwasem zawartym w kropli. Jej część zwrócona w stronę wyjścia stawała się bardziej kwaśna, niż część zwrócona w stronę wejścia do labiryntu. To powodowało powstanie napięcia powierzchniowego, które napędzało kroplę przesuwając ją w stronę wyjścia. Krople zawsze odnajdowały najkrótszą drogę przez labirynt. Nazwaliśmy je chemo-szczurami - mówi Grzybowski. Naukowcy zaobserwowali, że krople dichlorometanu poruszały się szybciej niż krople oleju mineralnego. Odkrycie można wykorzystać w leczeniu nowotworów, gdyż guzy mają bardziej kwaśny odczyn niż reszta organizmu, teoretycznie więc możliwe jest opracowanie takiego nośnika dla leków, który będzie je transportował w stronę kwaśnych komórek nowotworowych. Jednak potencjalne zastosowania badań Grzybowskiego wykraczają poza medycynę. Uczeni zauważyli, że gdy jednocześnie wpuścili do labiryntu dwie krople, niemal nigdy nie dochodziło między nimi do zderzenia. Niewykluczone zatem, że prace naukowców z Illinois posłużą do zbudowania systemów analizowania ruchu w mieście. Ponadto mogą przyczynić się do zbudowania niewielkich pomp, urządzeń zamieniających energię chemiczną w mechaniczną czy też pozwolą na rozwiązywanie problemów NP-zupełnych, które stanowią poważne wyzwanie dla współczesnych komputerów.

Włoski wydawca Franco Maria Ricci, znany m.in. dzięki ukazującemu się w 5 językach magazynowi o sztuce FMR, odszedł na emeryturę, by pracować nad największym labiryntem świata. Powstaje on w Fontanellato koło Parmy na powierzchni aż 7 hektarów. Otwarcie dla zwiedzających ma nastąpić w 2012 r. Wyjaśniając czytelnikom powody swojego odejścia, Ricci sparafrazował Kandyda Woltera: Trzeba uprawiać nasz ogródek. Jednym słowem – nadszedł czas, by zrobić coś tylko lub głównie dla siebie. Włoch wybrał nietypową dla żywopłotu roślinę – bambus. Przeważnie ogrodnicy decydują się bowiem na berberysy, żywotniki, trzmielinę czy tawułę. Jeśli wszystko pójdzie po myśli projektanta, jego dzieło będzie 5-krotnie większe od Pineapple Garden Maze z Hawajów – najokazalszego jak dotąd stałego labiryntu żywopłotowego wpisanego do Księgi rekordów Guinnessa. Jako pierwszemu wydawca zwierzył się ze swojego zamiaru nieżyjącemu już pisarzowi argentyńskiemu Jorge Luisowi Borgesowi, który zgasił nieco jego entuzjazm, stwierdzając, że największy labirynt świata już istnieje, a nazywa się go pustynią. Ricci ujawnił, że projektując labirynt, wzorował się na tego typu obiektach uwiecznionych na dwóch rzymskich mozaikach. Dziennikarz Corriere della Sera, który oglądał nieukończone jeszcze dzieło, zgubił się w drodze powrotnej, nic więc dziwnego, że w przyszłości śmiałkowie będą zachęcani do zabierania ze sobą telefonów komórkowych.

Przed trzema laty w mediach pojawiły się doniesienia, że bakterie glebowe poprawiają nastrój. Teraz okazuje się, że mogą też zwiększać zdolność mózgu do uczenia się nowych umiejętności czy strategii. Mycobacterium vaccae to naturalna bakteria glebowa, którą ludzie trawią lub połykają, spędzając czas na dworze – opowiada Dorothy Matthews z The Sage Colleges. Wcześniejsze badania wykazały, że wstrzykiwanie myszom M. vaccae stymuluje wzrost pewnych neuronów w mózgu, co skutkuje zwiększonym wydzielaniem serotoniny i spadkiem niepokoju. W 2007 r. naukowcy z Uniwersyteckiego College'u Londyńskiego i Uniwersytetu Bristolskiego odkryli, że myszy potraktowane wspomnianymi bakteriami zaczynały się zachowywać jak po podaniu leków antydepresyjnych. Ponieważ serotonina jest neuroprzekaźnikiem istotnym także dla uczenia, Matthews i Susan Jenks karmiły myszy laboratoryjne żywymi bakteriami i oceniały ich umiejętność nawigowania po labiryncie. Okazało się, że gryzonie karmione żywymi M. vaccae poruszały się po labiryncie 2-krotnie szybciej i słabiej demonstrowały zachowania lękowe niż myszy kontrolne. Po trzech tygodniach przerwy przyszedł czas na ostateczny test. Zwierzęta eksperymentalne nadal pozostawały szybsze od kontrolnych, jednak różnica nie była istotna statystycznie. Oznacza to, że bakterie glebowe działają tylko przez pewien okres. Wg głównej autorki badań, skoro M. vaccae wydają się odgrywać pewną rolę w uczeniu i kontrolowaniu lęku u ssaków, warto wziąć pod uwagę zajęcia szkolne związane z brudzeniem, np. lekcje biologiczne w ogródku, bo mogłoby to w znaczący sposób wspomóc wysiłki pedagogów i samych zainteresowanych, czyli dzieci. Amerykanki zaprezentowały uzyskane rezultaty na 110. konferencji Amerykańskiego Stowarzyszenia Mikrobiologicznego w San Diego.

Rozbudowany ciąg korytarzy pod kamieniołomami w pobliżu Gortyny na Krecie może być miejscem, gdzie według greckiej mitologii, mieszkał Minotaur. Badacze twierdzą, że to równie prawdopodobna lokalizacja, jak pobliski pałac Minosa w Knossos. Prace wykopaliskowe Arthura Evansa sprzed 100 lat (prowadzone od 1900 r.) odsłoniły ruiny pałacu o powierzchni ok. 17,4 tys. m2. On sam ponoć chętnie przychylał się do wersji wydarzeń, zgodnie z którą Minotaur - syn Pazyfae, żony króla Krety, i byka zesłanego przez Posejdona - był więziony właśnie w odkrytym przez niego miejscu. Brytyjscy naukowcy uważają jednak, że nowa lokalizacja, zwana przez tubylców jaskiniami Labyrinthos, stanowi tak samo dobre źródło legendy jak pałac z Knossos. System łączących się korytarzy ma długość niemal 5 kilometrów. Niektóre są ślepe i kończą się czymś w rodzaju komnat, część na pewnych odcinkach się rozszerza. Wśród amatorów od wieku poszukujących osławionego Labiryntu jaskinie nie wzbudzały praktycznie żadnego zainteresowania. Podczas drugiej wojny światowej naziści urządzili tam nawet skład amunicji. Wchodząc do Labyrinthos w Gortynie, można bez problemu poczuć, że to ciemne i niebezpieczne miejsce, gdzie łatwo się zgubić. Hipoteza Evansa, że pałac z Knossos jest również Labiryntem, powinna być traktowana sceptycznie – twierdzi Nicolas Howarth, geograf z Uniwersytetu w Oksfordzie. Akademik uważa, że tak duża przewaga teorii brytyjskiego archeologa to skutek ludzkiej skłonności do wierzenia w romantyczne historie z przeszłości oraz uprzywilejowanej pozycji i charyzmy Evansa. Howarth zaznacza, że na podstawie dowodów archeologicznych nie da się właściwie wykazać, że Labirynt w ogóle kiedykolwiek istniał. Sądzę, że każde z miejsc [do wymienionych wyżej dwóch należy jeszcze dodać grotę Skotino] ma swoje prawa do tajemnicy Labiryntu, lecz na końcu zawsze pojawiają się pytania, na które ani archeologia, ani mitologia nie mogą w pełni odpowiedzieć.

Choć o niekorzystnym wpływie długotrwałego stosowania diety wysokotłuszczowej mówi się od dawna, dotychczas niewielu badaczy zajmowało się konsekwencjami pojawiającymi się znacznie wcześniej. Jak się okazuje, był to spory błąd, gdyż po zmianie sposobu odżywiania wystarczy zaledwie kilka dni, by ujawniły się niekorzystne zmiany w fizjologii i zachowaniu. Zespół Andrew Murraya z Uniwersytetu Cambridge postanowił sprawdzić, w jaki sposób odżywianie szczurów pokarmami o podwyższonej zawartości tłuszczu wpłynie na ich sprawność. W tym celu zastąpiono typową pożywkę, w której 7,5% wartości energetycznej pochodzi z lipidów, karmą o identycznej kaloryczności, lecz zawdzięczającą tłuszczom aż 55% swojej wartości energetycznej. Jak się okazało, już po czterech dniach od radykalnej zmiany diety mięśnie zwierząt znacznie gorzej radziły sobie z pobieraniem tlenu. Objawiało się to obniżoną sprawnością fizyczną, a także zwiększeniem obciążenia serca, mogącym na dłuższą metę doprowadzić do jego patologicznego przerostu. Po kolejnych pięciu dniach badacze zaobserwowali znaczne pogorszenie zdolności umysłowych gryzoni. W porównaniu do zwierząt odżywiających się typową karmą potrzebowały one znacznie więcej czasu na odnalezienie wyjścia z labiryntu, a do tego popełniały po drodze znacznie więcej błędów (czyli np. częściej wchodziły po kilka razy do tego samego, nieprawidłowego korytarza). To nic innego, jak tłuszczowy kac, podsumowuje Gerald Weissmann, główny wydawca czasopisma The FASEB Journal, które opublikowało wyniki badań. Niestety, ani słowem nie wspomniano o tym, czy u badanych szczurów stwierdzono występowanie uporczywego pragnienia...

Kilka lat temu T.N. przeszedł 2 udary, które całkowicie zniszczyły jego korę wzrokową. Od tej pory mężczyzna posługuje się laską, w poruszaniu się po budynkach pomagają mu inni ludzie. Mimo to pacjent bez problemów pokonał tor przeszkód zorganizowany przez holenderskich badaczy i ani razu na nic nie wpadł. Podobne uzdolnienia obserwowano dotąd wyłącznie u małp. T.N. to przykład rzadkiej postaci zespołu widzenia mimo ślepoty, zwanego również ślepowidzeniem (Current Biology). Zespół przejawia się tym, że osoby z uszkodzonym mózgiem, które nie dysponują mentalnym obrazem otoczenia, nadal nieświadomie reagują na informacje wzrokowe. Wg naukowców, przypadek ich "królika doświadczalnego" dowodzi, że w przetwarzaniu danych dostarczanych przez nadal sprawne oczy uczestniczą obszary spoza kory wzrokowej, najpewniej rejony zlokalizowane pod nią. Badanie obrazowe wykonane przed eksperymentem z labiryntem wykazało, że T.N. reaguje na wyrazy twarzy. Jego jądro migdałowate uaktywniało się bowiem silniej na widok rozzłoszczonych, przestraszonych i szczęśliwych twarzy. Na początku ekipa Beatrice de Gelder z Harvard Medical School i Uniwersytetu w Tilburgu przeprowadziła na pacjencie szereg testów wzrokowych. W ten sposób chciano sprawdzić, czy T.N. dostrzega kolory, kształty, przedmioty lub chociaż litery. Niestety, nie poradził sobie z żadnym z zadań. Następne było jeszcze trudniejsze, gdyż wymagało przejścia dość wąskiego 15-metrowego korytarza, usianego wieloma przeszkodami: stertami opakowań z papierem, koszami na śmiecie, statywami czy plastikowymi półeczkami biurowymi. T.N. nie wpadł na żaden z przedmiotów, co więcej, nawet ich nie musnął, jednak tuż za nim podążał jeden z członków zespołu badawczego, by w razie potrzeby podeprzeć tracącego równowagę mężczyznę. Ponieważ w czasie eksperymentu nikt nic nie mówił, pacjent nie mógł korzystać z podpowiedzi w postaci echa. De Gelder opowiada, że T.N. poruszał się dużo szybciej, niż spodziewali się naukowcy. Nie miał przy tym świadomości, że omija jakiekolwiek przeszkody. Akademicy przypuszczają, że udało mu się tego dokonać dzięki "poślednim" ścieżkom nerwowym, w normalnych okolicznościach hamowanym, które uaktywniają się po uszkodzeniu obszarów nadrzędnych.

Jak doniosło Bułgarskie Radio Narodowe, w zeszłym tygodniu w pobliżu wsi Golyam Derven archeolodzy odnaleźli rysunek przedstawiający labirynt króla Krety Minosa, w którym przetrzymywano Minotaura. Zespół profesor Danieli Agre natrafił na cenny artefakt podczas badania kamienia zasłaniającego wejście do starożytnego trackiego grobowca. Wyryty w łupku obraz doskonale się zachował. Przed okryciem Bułgarów opowieść o Minotaurze zwykło się uznawać tylko i wyłącznie za mit. Za budowniczego labiryntu uchodzi Dedal.

Nie od dzisiaj wiadomo, że podczas snu utrwalamy sobie wspomnienia nabyte w ciągu dnia. Amerykańscy uczeni postanowili sprawdzić, czy podobnie dzieje się w przypadku innych ssaków. W 2001 roku Matthew A. Wilson i Daoyun Ji z należącego do MIT Picower Institute for Learning and Memory prowadzili badania, które wykazały podwyższoną aktywność hipokampu u śpiących szczurów. Hipokamp odpowiada właśnie za pamięć. Obecnie ci sami uczeni postanowili sprawdzić, czy szczury śnią. Naukowcy podłączyli do mózgu szczurów elektrody i zaczęli rejestrować wyniki. Okazało się, że w czasie snu aktywizuje się nie tylko hipokamp, ale i kora wzrokowa. Co więcej, porównanie aktywności poszczególnych neuronów u szczurów, które przemierzały labirynt, a później spały, wykazało, że we śnie dochodzi do aktywizacji dokładnie tych samych neuronów. Uczeni wysnuli z tego wniosek, że zwierzęta nie tylko utrwalały sobie zdobytą w labiryncie wiedzę, ale śniło im się, że po nim wędrują.