Znajdź zawartość
Wyświetlanie wyników dla tagów 'budowa' .
Znaleziono 31 wyników
-
Rozpoczynając atak na bakterie, bakteriofagi nakłuwają je za pomocą kurczliwego białka. Ponieważ jest ono mikroskopijne, długo nie wiedziano, jak działa i jest zbudowane. Teraz odkryto, że na jego czubku tkwi pojedynczy atom żelaza, utrzymywany w miejscu przez 6 aminokwasów. Biofizyk Petr Leiman z Politechniki Federalnej w Lozannie podkreśla, że sporo wiadomo o namnażaniu bakteriofagów, ale już nie o początkowych etapach zakażania ofiar. Stąd pomysł na eksperymenty z dwoma bakteriofagami P2 i Φ92, które atakują pałeczki okrężnicy (Escherichia coli) oraz bakterie z rodzaju Salmonella. Naukowcy odnaleźli w przeszłości gen odpowiedzialny za tworzenie białkowego "szpikulca" P2, teraz udało się to w odniesieniu do Φ92. W kolejnym etapie badań Szwajcarzy wyprodukowali oba białka i przekształcili je w kryształy. Dzięki temu do określenia budowy protein mogli się posłużyć krystalografią rentgenowską (promienie rentgenowskie ulegają dyfrakcji na kryształach, a wiązki ugięte rejestruje się za pomocą liczników, ewentualnie błony fotograficznej). Mimo że uważano, że krystalografia rozwieje wszelkie wątpliwości związane ze strukturą kurczliwego białka wirusów, tak się jednak nie stało. Podczas prób zrekonstruowania "szpikulca" na podstawie dyfraktogramu okazało się, że brakuje najważniejszego elementu - czubka. Akademicy zmodyfikowali więc gen bakteriofagów w taki sposób, by produkowana była tylko część białka stanowiąca czubek. Po kolejnej krystalografii rentgenowskiej określono wreszcie, jak wygląda i pod mikroskopem elektronowym wykonano zdjęcie dokumentujące przebieg nakłuwania błony zewnętrznej bakterii Gram-ujemnych.
-
Płomykówki zwyczajne (Tyto alba) polują niemal bezszelestnie. Udaje im się to, bo lecą bardzo wolno, przez co ograniczają liczbę machnięć skrzydłami. Wolny lot to zasługa specjalnej budowy i kształtu skrzydeł. Dr Thomas Bachmann z Uniwersytetu Technicznego w Darmstadt zbadał upierzenie tych sów oraz wykonał obrazowanie 3D ich kośćca. Wyniki swoich badań przedstawił na dorocznej konferencji Stowarzyszenia Biologii Integracyjnej i Porównawczej w Charleston. Płomykówki polują przeważnie w ciemności, dlatego polegają na informacjach akustycznych. Muszą latać cicho, by słyszeć przemieszczające się nornice i nie zaalarmować ofiary, że znajdują się gdzieś w pobliżu. Jedną z najważniejszych cech skrzydeł T. alba jest duża krzywizna. Zapewnia ona lepszą nośność. Przepływ powietrza nad górną powierzchnią skrzydła ulega przyspieszeniu, przez co spada ciśnienie. Skrzydło jest zasysane w górę, w kierunku niższego ciśnienia. Za sprawą delikatnej powierzchni zredukowaniu ulega hałas związany z tarciem pióra o pióro. Poza tym całe ciało sowy jest pokryte grubą warstwą piór. Płomykówka ma ich o wiele więcej niż ptak podobnej wielkości. Gęsto rozmieszczone pióra działają jak panele akustyczne, które pochłaniają wszystkie niechciane dźwięki.
-
Stopa najszybszych sprinterów jest zbudowana podobnie jak u gepardów czy greyhoundów. Kości z przodu są np. dłuższe niż u osób nieuprawiających biegów krótkodystansowych. Naukowcy z Uniwersytetu Stanowego Pensylwanii ustalili, że ich stawy skokowe górne obracają się inaczej w wyniku skrócenia ramienia momentu zgięcia podeszwowego (ang. plantarflexor moment arm, pfMA); pfMA stanowi miarę układu dźwigni. Amerykanie badali dwie 8-osobowe grupy. W jednej znajdowali się sprinterzy, którzy regularnie trenowali i brali udział w wyścigach. Druga miała być grupą kontrolną. Wszyscy biegacze trenowali nieprzerwanie od co najmniej 3 lat, u sześciu najlepszy czas w sprincie na 100 m wynosił od 10,5 do 11,1 s. Panom wykonano rezonans magnetyczny prawej stopy i kostki. Wyniki pokazały, że budowa stopy i kostki przedstawicieli obu grup nie jest taka sama. Sprinterzy mają znacznie dłuższe kości przodostopia i krótszy pfMA niż niesprinterzy - wyjaśnia Josh Baxter. Z podobnymi cechami można się spotkać także u zwierząt. Te przystosowane do szybkich biegów, takie jak gepard czy greyhound, mają długie przodostopie, krótsze pięty i proporcje stopy zapobiegające szybkim rotacjom stawów. Dla odmiany u zwierząt kopiących, np. kretów, budowa kończyn pozwala na działanie z dużą siłą. Jak napisali członkowie zespołu Baxtera w artykule opublikowanym na łamach Proceedings of the Royal Society B, ostatnie badania sprinterów i biegaczy długodystansowych sugerowały, że różnice w proporcjach stopy i pfMA odpowiadają poziomowi wydajności sprintu lub ekonomii biegu. Nie było jednak wiadomo, czy różnice dotyczące ramienia momentu mięśni zależą od zmienionych wzorców działania ścięgien, czy od zmian dotyczących środka rotacji stawu skokowego górnego. Wcześniej bazowano na założeniach dotyczących położenia środka stawu i zewnętrznym pomiarze geometrii kości, dlatego na wyniki mogła wpływać grubość tkanek miękkich. Przy wykorzystaniu MRI nie było już tego problemu. Krótszy pfMA u sprinterów okazał się raczej skutkiem położenia środka stawu, a nie wzorców poruszania ścięgna Achillesa. Dzięki modelowi komputerowemu naukowcy stwierdzili, że wzrastający stosunek długości przodo- do tyłostopia pozwala na zwiększenie pracy mięśni zgięcia podeszwowego, a tego właśnie oczekuje się w fazie przyspieszania po wystartowaniu w sprincie.
-
Archeolodzy odkryli ofiarę z poświęcenia rozpoczęcia budowy Piramidy Słońca w Teotihuacán: kawałki obsydianu, ceramikę, szczątki zwierząt oraz 3 figurki z zieleńca (uważa się, że maska może stanowić portret). Zespół z meksykańskiego Narodowego Instytutu Antropologii i Historii (INAH Conaculta) odkryli we wnętrzu piramidy serię osadów. Jednym z nich wydaje się ofiara złożona w pierwszym półwieczu naszej ery, która miała poświęcić rozpoczęcie budowy. Uczestnicy z Projektu Piramidy Słońca wykorzystali 116-metrowy tunel wykopany w latach 30. XX wieku przez Eduarda Noguerę. Odkopali m.in. 3 krótkie tunele. Dzięki temu mogli dotrzeć do poziomu skały macierzystej i zweryfikować obecność pochówków i ofiar. Wiemy, że gdyby ludzie z Teotihuacán umieszczali coś wewnątrz budowli, zrobiliby to na poziomie skały [meks. tepetate, czyli krucha skała wulkaniczna]. Ponieważ tunel Noguery wykopano ok. 6 m na zachód od centrum piramidy, na jego końcu wydrążyliśmy otwór sondujący i krótkie obejście - wyjaśnia Enrique Perez Cortes. Podczas badań - w różnych odległościach od wejścia do tunelu- odkryto 3 struktury architektoniczne, które powstały przed Piramidą Słońca, a także 7 pochówków (także niemowląt) oraz dwie ofiary (jedna z nich miała sporą wartość). Cenną ofiarę dzieliło od wejścia aż 85 metrów. Ponieważ wmurowano ją w konstrukcję, wiedzieliśmy, że stanowiła część ceremonii poświęcenia budowli, prawdopodobnie na początku prac ponad 1900 lat temu. Ofiarę zespolono za pomocą rozmaitych materiałów i technik. Pojawiło się sporo obsydianu, np. antropomorficzne figurki ozdobione muszlami i oczami z pirytu. Uwagę zwracała maska z serpentynu. Z 11 cm wysokości, szerokością 11,5 cm i 7,8 cm głębokości była mniejsza od innych masek z Teotihuacán, stąd przypuszczenie, że mogła stanowić portret. Obok niej znaleziono muszlę. Poza tym archeolodzy odkopali ceramikę oraz czaszki kota i psa. Orła pokrywała skała wulkaniczna. Przed złożeniem w ofierze ptaka nakarmiono 2 królikami.
-
Gdy umieści się jaskier rozłogowy (Ranunculus repens) pod brodą albo w zagłębieniu łokcia, na skórze zobaczyć można charakterystyczną poświatę. Naukowcy z Uniwersytetu w Cambridge odkryli, że jest ona wynikiem wyjątkowej anatomii, a konkretnie oddziaływań między warstwami płatków. Jak napisano w artykule opublikowanym w piśmie Interface, za efekt odpowiada głównie skórka płatków, która odbija żółte światło z podobną intensywnością, co szkło. Naukowcy interesują się właściwościami kwiatów jaskra od ponad 100 lat. Wcześniej udało się wykazać, że odbijane światło jest żółte, gdyż karotenoidowy barwnik płatków pochłania światło ze spektrum błękitu-zieleni. Od jakiegoś czasu wiadomo również, że komórki skórki płatków są bardzo płaskie, co skutkuje wysokim współczynnikiem odbicia. Teraz zespół Silvii Vignolini z Cambridge zauważył, że skórka nie składa się z jednej, lecz z dwóch warstw płaskich komórek. Jedna stanowi wierzch płatka, a druga powstała, ponieważ skórkę oddziela od kolejnej warstwy poduszka powietrzna. Odbicie przez płaską powierzchnię komórek oraz warstwę powietrza 2-krotnie nasila "świecenie" jaskrów. Brytyjczycy stwierdzili, że kwiaty jaskrów odbijają sporo promieniowania ultrafioletowego. Ponieważ oczy wielu zapylaczy, w tym pszczół, są wyczulone na ten fragment widma, wyjaśniło się, czemu R. repens są dla nich tak atrakcyjne. Mimo że na związki między zapylaczami a kwiatami wpływa wiele różnych czynników, np. zapach czy temperatura, wygląd stanowi jeden z najważniejszych czynników w procesie komunikacji. Jaskrawe barwy albo dodatkowe cechy, takie jak połysk, odpowiadają za jedyną w swoim rodzaju reakcję wzrokową na kwiat. Połysk może także naśladować obecność kropli nektaru na płatkach, co w oczywisty sposób zwiększa atrakcyjność - wyjaśnia Vignolini.
-
Podczas badań na zwierzęcym modelu raków gruczołu sutkowego i prostaty odkryto, że zastrzyki z dopaminy zwiększają napływ krwi do guza, 2-krotnie podwajając stężenie leku przeciwnowotworowego w obrębie jego tkanek. Nasilony przepływ krwi zwiększa także dostawy tlenu do zmienionej chorobowo tkanki, co z kolei poprawia skuteczność chemio- i radioterapii. Zespół z OSUCCC – James (Ohio State University Comprehensive Cancer Center – Arthur G. James Cancer Hospital) odkrył, że działając za pośrednictwem receptorów dopaminowych D2, dopamina odgrywa ważną rolę w podtrzymywaniu prawidłowej budowy naczyń krwionośnych. D2 występują w normalnych komórkach naczyń - perycytach oraz komórkach nabłonka. Nie stwierdzono obecności neuroprzekaźnika w komórkach naczyń guzów. Nasze studium sugeruje wykorzystanie dopaminy w leczeniu nowotworów i być może innych zaburzeń, w przypadku których normalizacja dysfunkcjonalnych naczyń krwionośnych potencjalnie nasili reakcje terapeutyczne - tłumaczy dr Sujit Basu, dodając, że dopamina i jej pochodne są już i tak wykorzystywane w szpitalach, nie trzeba by więc planować terapii od strony logistyki czy zajmować się jej bezpieczeństwem. Basu podkreśla, że naczynia wewnątrz guza są nieprawidłowo zbudowane, w dodatku tworzą chaotyczną i nieszczelną sieć, ograniczając w ten sposób dopływ krwi z tlenem i ewentualnych leków. Akademicy stwierdzili, że dopamina normalizuje budowę naczyń guza. Po iniekcji neuroprzekaźnika naczynia zarówno raka piersi, jak i prostaty zaczynały przypominać prawidłowe naczynia pod względem architektury i szczelności. Wcześniejsze potraktowanie tkanki antagonistą receptorów dopaminowych eliminowało to zjawisko. Podskórne guzy ludzkiego raka jelita grubego, które poddano ekspozycji na dopaminę i fluorouracyl (5-FU), akumulowały 2-krotnie więcej preparatu niż myszy leczone wyłącznie 5-FU. W dodatku guzy tych pierwszych miały wielkość ok. 1/3 zmian z grupy kontrolnej.
-
Wiemy, czemu pewne dźwięki są takie nieprzyjemne
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Nauki przyrodnicze
Czemu tak nie lubimy drapania paznokciem po tablicy czy odgłosu łamania styropianu? Odpowiedzi należy szukać w częstotliwości dźwięków i budowie ludzkiego ucha. Choć zapewne nie było to proste, naukowcom udało się zebrać grupę 104 ochotników, którzy zgodzili się wysłuchać różnych nieprzyjemnych dźwięków. Części z nich (24) mierzono w tym czasie tętno, ciśnienie krwi oraz reakcję skórno-galwaniczną. Christoph Reuter z Instytutu Muzykologii Uniwersytetu Wiedeńskiego i Michael Oehler z Macromedia Hochschule für Medien und Kommunikation poprosili badanych, by określili dyskomfort odczuwany przy każdym dźwięku. Eksperyment przeprowadzano na dźwiękach z szerokiego spektrum częstotliwości. Analiza ujawniła, że wolontariusze reagowali najsilniej na dźwięki z zakresu 2000-4000 herców. Niemiecko-austriacki duet nie był tym szczególnie zaskoczony, ponieważ wcześniejsze studia pokazały, że ludzie reagują silniej na składowe odgłosu drapania paznokciem tablicy o średniej, a nie wyższej częstotliwości. Wkład Reutera i Oehlera polegał na sprecyzowaniu granic przedziału najsilniej zaznaczonej odpowiedzi. Naukowcy zastosowali ciekawy wybieg - podawali badanym różniące się informacje odnośnie do źródła dźwięków. Jednych przekonywano, że dźwięk stanowi część kompozycji muzycznej, a innym mówiono prawdę, że to skrobanie tablicy. Sądząc, że słyszą fragment utworu, ludzie uznawali dźwięk za mniej nieprzyjemny, ale oszukać dawał się tylko umysł, a nie ciało, bo reakcje fizjologiczne były takie same jak w podgrupie znającej faktyczny stan rzeczy. Niekiedy akustycy usuwali z nagrania niektóre składowe, np. piskliwe drapanie, ale nie ograniczało to w znaczący sposób nieprzyjemnych wrażeń. Nadal pozostawały bowiem dźwięki z zakresu 2000-4000 herców, czyli odpowiadające częstotliwości ludzkiego głosu. W tym podobieństwie panowie upatrują zresztą źródła problemu. Kanał słuchowy naszego ucha jest ponoć tak zbudowany, że wzmacnia dźwięki o takiej charakterystyce, wzmacnia więc też te niepożądane... -
Odkryto białko sprzyjające powstawaniu prionów
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Nauki przyrodnicze
Priony, które wywołują nieuleczalne na razie choroby neurodegeneracyjne, oddziałują na białka prawidłowe, zmieniając ich konformację. Reakcja łańcuchowa prowadzi do ciągłego przybywania białek o nieprawidłowej budowie. Skąd jednak biorą się pierwsze priony, porównywane przez naukowców z Emory University do jąder kondensacji w chmurach? Amerykanie odkryli właśnie u drożdży proteinę Lsb2, która sprzyja spontanicznemu powstawaniu prionów. Ustalono, że to niestabilne, szybko rozkładające się białko powstaje pod wpływem stresu komórkowego, np. gorąca. Agregaty nieprawidłowych białek, które występują w różnych chorobach neurodegeneracyjnych, np. chorobie Azheimera czy pląsawicy Huntingtona, zachowują się w pewnych okolicznościach jak priony, dlatego badania zespołu doktora Keitha Wilkinsona pozwalają zrozumieć, w jaki sposób metody radzenia sobie przez komórki ze stresem mogą prowadzić do gromadzenia się toksycznych protein. Nie ma bezpośredniego ludzkiego homologu Lsb2, ale może istnieć białko spełniające tę samą funkcję – uważa Wilkinson. Samo Lsb2 nie tworzy stabilnych prionów, ale wydaje się wiązać z innym białkiem – Sup35 - i sprzyjać jego akumulacji. Dopiero Sup35 tworzy priony. Lsb2 chroni przed maszynerią kontroli jakości wystarczająco dużo nowo powstałych prionów, by kilku udało się przemknąć. Badania zespołu z Emory University zostały sfinansowane przez Narodowe Instytuty Zdrowia. -
Badanie wytrzymałości mechanicznej warstwy śluzowej komórek nowotworowych i jej związków z budową pozwoli opracować skuteczniejsze metody leczenia. Wyjaśnia też, czemu niektóre z tych komórek są bardziej lekooporne od innych. Jak tłumaczy prof. Kai-tak Wan z Northwestern University, wszystkie tkanki wydzielają śluz - warstwa śluzowa chroni np. komórki żołądka przed działaniem kwasu solnego - ale komórki nowotworowe produkują go o wiele więcej. W obrębie śluzu występują białkowe "łodygi" i cukrowe odgałęzienia. Niektórzy porównują to do grzebienia, inni do liści paproci. Jakkolwiek by się nie kojarzyła, splątana struktura stanowi fizyczną barierę, przez którą często leki nie mogą się przedostać. Nadmiar śluzu ułatwia też odrywanie się od okolicznych komórek i podróż przez organizm, czyli tworzenie przerzutów. Współpracujący z Wanem prof. Robert B. Campbell z Massachusetts College of Pharmacy and Health Sciences (MCPHS) prowadzi badania nad czynnikami chemicznymi ograniczającymi tworzenie rozgałęzionej bariery śluzowej, aby leki mogły się przez nią przebić. Do testów, podczas których sprawdzano, na ile różne związki sprawdzają się w tej roli, wykorzystano skanującą sondę, zwaną roboczo dźwigienką lub ostrzem, mikroskopu sił atomowych. Im mniejszy opór stawiał śluz, tym mniej był rozgałęziony. Okazało się, że zahamowanie tworzenia łańcuchów bocznych znacznie zmniejszyło energię potrzebną do przebicia bariery śluzowej w komórkach nowotworowych płuc, piersi, trzustki, jelita grubego i jajnika. W ostatnim przypadku chodziło o komórki typu dzikiego, ponieważ w przypadku wielolekoopornych komórek raka jajnika nie odnotowano właściwie żadnej zmiany. Wg Wana, warstwa śluzu wytwarzana przez oba typy komórek inaczej reaguje na te same związki chemiczne.
-
Dieta ciężarnej nie tylko wyczula płód na określone zapachy i smaki, ale także fizycznie zmienia jego mózg. Jak można się domyślić, zmiana schematu rozwoju mózgu bezpośrednio wpływa na to, co dziecko będzie jadło i piło w przyszłości (Proceedings of the Royal Society B). Opisywane odkrycia podkreślają wagę przestrzegania zdrowej diety i powstrzymywania się od picia alkoholu w czasie ciąży i karmienia piersią. Jeśli matka pije alkohol, dla dziecka może on być bardziej pociągający, ponieważ rozwijający się płód spodziewa się, że wszystko, co pochodzi od matki, musi być bezpieczne – wyjaśnia dr Josephine Todrank z University of Colorado w Denver, autorka 2-letniego studium. Wszystko zależy więc od kobiety i jej nawyków żywieniowych. Gdy je zdrowo, jej potomstwo również będzie wykazywać takie preferencje. Podczas badań na myszach naukowcy zauważyli, że węch młodych zmieniał się pod wpływem sposobu odżywiania matki. Zaczynały one lubić zapachy związane z jej dietą. Towarzyszyły temu zmiany w budowie kłębuszków węchowych (węchomózgowia). Aksony komórek węchowych kończą się synapsami w opuszce węchowej. Na dendrytach komórek mitralnych tworzy się właśnie kłębuszek węchowy (łac. glomerulus olfactorius). W badanym przez zespół Todrank przypadku woń płynu owodniowego wpływała na rozwój opisywanego systemu. Podczas eksperymentu Todrank i dr Giora Heth z Uniwersytetu w Hajfie utworzyli 2 grupy ciężarnych, a następnie karmiących myszy: pierwszej podawano mdłe jedzenie, a drugiej pokarm o wyraźnym zapachu. W wieku odstawiania od piersi młode tych drugich miały znacznie większe glomerulus olfactorius. Poza tym wolały ten sam smak, którym delektowała się matka, podczas gdy inne nie wykazywały żadnych preferencji. Z punktu widzenia płodu wygląda to tak: jeśli matka coś jadła i przeżyła, by cię urodzić, najprawdopodobniej było to bezpieczne – opowiada Todrank. Wg niej, podobieństwa w rozwoju ssaków powodują, że nie ma powodów, by przypuszczać, że eksperymenty dałyby inne rezultaty u ludzi.
-
Na łamach pisma Nature grupa 27 naukowców zaprotestowała przeciwko budowie drogi przecinającej Park Narodowy Serengeti. Zaburzyłaby ona migrację gnu, wpływając tym samym na cały ekosystem. Szacunkowo pogłowie antylop zmalałoby z 1,3 mln do mniej niż 300 tys. Specjaliści podkreślili, że masowe przemieszczanie się gnu to "największy zachowany system migracyjny na Ziemi" i zaproponowali alternatywną trasę wiodącą na południe od tanzańskiego parku. Naciski, by wybudować 50-kilometrowy odcinek drogi przez północną część Serengeti, gdzie żyje wiele gatunków zwierząt, w tym żyrafy, słonie, lwy czy likaony, wzmogły się w obliczu wyznaczonych na 31 października wyborów prezydenckich i parlamentarnych. Wg naukowców, innym powodem, dla którego szosa miałaby powstać, jest wzrost zainteresowania surowcami mineralnymi centralnej Afryki. Droga istnieje jednak w planach już od dawna, a jej pomysłodawcy chcieli, by prowadziła od Tanzanii, przez okolice Jeziora Wiktorii, Ugandę, Rwandę, Burundi, po Kongo. W swoim apelu naukowcy przekonują, że wybudowanie odcinka przecinającego Park Narodowy Serengeti to de facto kopanie podcinanie skrzydeł lokalnej ekonomii. Migracja gnu przyciąga bowiem rzesze turystów, zapewniając ludziom pracę. Poza tym Tanzania uchodzi za lidera w dziedzinie ochrony przyrody, a takie posunięcie zniweczyłoby wieloletnie wysiłki biologów i ekologów.
-
Mapowanie mózgu trwa już od ponad 100 lat, nadal jednak nikt nie wie, na jakiej zasadzie poszczególne części czy ośrodki są ze sobą połączone. By ujawnić przebieg "okablowania" fragmentu szczurzego mózgu, naukowcy z Uniwersytetu Południowej Kalifornii posłużyli się najnowszymi zdobyczami nauki. Narodowe Instytuty Zdrowia przeznaczyły aż 30 mln dolarów na stworzenie konektomu (connectome od ang. connect – łączyć) ludzkiego mózgu. Richard H. Thompson i Larry W. Swanson mapowali ośrodek nagrody związany z przyjemnością czerpaną z jedzenia. Okazało się, że połączenia tworzyły pętle, co sugeruje, że - przynajmniej w tej części mózgu gryzonia – diagram komunikacyjny wygląda jak rozproszona sieć. Neurolodzy hołdujący tradycyjnym poglądom uważają, że mózg jest zorganizowany hierarchicznie, a niższymi ośrodkami zarządza kora. Inni popierają nowszą teorię, forsującą model mózgu z płaską siecią przypominającą Internet. Zaczęliśmy w jednym miejscu i przyglądaliśmy się połączeniom. Natrafiliśmy na bardzo złożone serie pętli. Nie było schematu organizacyjnego ani dołu czy góry – wyjaśnia Swanson. Wykorzystana w ramach studium metoda śledzenia obwodów pozwala na badanie sygnałów przychodzących i wychodzących z dwóch dowolnych ośrodków mózgu. Thompson wynalazł ją i ulepszał przez 8 lat. Większość stosowanych dotąd technik koncentruje się na jednym sygnale w jednym miejscu i jednym kierunku. My zaś u tego samego zwierzęcia możemy się przyglądać 4 "nitkom" obwodu naraz. To była nasza techniczna innowacja – cieszy się Swanson. Model Internetu pozwoliłby wyjaśnić, jak mózg radzi sobie z miejscowymi uszkodzeniami. Da się przecież wyłączyć niemal każdy pojedynczy element Internetu, a reszta będzie nadal działać. Swanson dodaje, że zazwyczaj istnieje alternatywna trasa przez układ nerwowy. Ciężko byłoby powiedzieć, że jakakolwiek część jest absolutnie niezbędna. Amerykanin po raz pierwszy omówił swój rozproszony model mózgu w opublikowanej w 2003 r. książce pt. "Architektura mózgu: Zrozumienie podstawowego planu". Przyznaje, że na razie to tylko niepotwierdzona teoria, ale warto rozważyć wersję inną niż hierarchiczna. Kora, dzięki której myślimy, jest niezwykle istotna, ale nie pozostaje jedyną determinującą nasze zachowanie częścią układu nerwowego. Ze szczegółami badań można się zapoznać w artykule opublikowanym na łamach pisma Proceedings of the National Academy of Sciences.
-
Zespół bolesnego miesiączkowania pierwotnego (ang. primary dysmenorrhea, PDM), który występuje średnio aż u 56% kobiet w wieku 15-24 lat, może zmieniać budowę mózgu. Nasze wyniki zademonstrowały, że nieprawidłowe zmiany w obrębie substancji szarej występowały u pacjentek z PDM nawet pod nieobecność bólu. Oznacza to, że nie tylko przewlekły ból, ale i cykliczny ból menstruacyjny może skutkować długotrwałymi zmianami centralnymi. Choć trzeba ustalić funkcjonalne konsekwencje tego zjawiska, rezultaty sugerują, że młody mózg jest podatny na oddziaływania bólu miesiączkowego. W ramach badań podłużnych powinno się przeanalizować interakcje hormonalne, błyskawiczne przystosowanie (w ciągu pojedynczego cyklu) i sprawdzić, czy opisywane zmiany są odwracalne, czy nie – tłumaczy szef zespołu dr Jen-Chuen Hsieh z Instytutu Nauk o Mózgu National Yang-Ming University w Tajpej. W studium wzięły udział 32 kobiety z zespołem bolesnego miesiączkowania i 32 dopasowane pod względem wieku i długości cyklu przedstawicielki grupy kontrolnej. W czasie, gdy panie z PDM nie odczuwały bólu, wszystkie uczestniczki eksperymentu przeszły badanie rezonansem magnetycznym. Dzięki skanom sporządzono mapy istoty szarej. Dla obu grup wyliczono ogólną objętość istoty szarej oraz jej zawartość w konkretnych rejonach. U kobiet z bolesnymi miesiączkami zaobserwowano wyraźnie zaznaczone zmiany. Anormalne zmniejszenie objętości odnotowano w obszarach odpowiedzialnych za przekaźnictwo bólowe, przetwarzanie czuciowe wyższego rzędu oraz regulację emocjonalną, natomiast wzrost objętości wystąpił w rejonach zaangażowanych w modulację bólu oraz regulację funkcji endokrynnych.
-
Czy kultura wpływa na budowę i działanie mózgu? Zbiorcza analiza wielu badań na temat zachowania czy przebiegu procesów poznawczych u ludzi Wschodu i Zachodu świadczy o tym, że tak. Denise C. Park z Uniwersytetu Teksańskiego i Chih-Mao Huang z University of Illinois przebrnęli przez pokaźną liczbę studiów. Ustalili, że reprezentujący kultury kolektywistyczne Azjaci przetwarzają informacje w sposób bardziej całościowy, podczas gdy przedstawiciele nastawionego indywidualistycznie Zachodu skupiają się raczej na poszczególnych obiektach. Na tym jednak nie koniec, ponieważ różnice dotyczą także uwagi, kategoryzacji i wnioskowania. Gdy w ramach jednego z wybranych eksperymentów pokazywano ochotnikom zdjęcia pływającej ryby, Japończycy zapamiętywali więcej szczegółów z tła niż Amerykanie. Podczas badań angażujących technologię śledzenia ruchów gałek ocznych okazało się, że ludzie z Zachodu spędzali więcej czasu, patrząc na obiekt centralny, a Chińczycy skupiali się bardziej na tle. W odniesieniu do twarzy stwierdzono, że ci pierwsi zwracają uwagę zarówno na rejon oczu, jak i ust, a ci drudzy spoglądają na centralną część fizjonomii. Tandem naukowców z USA zwrócił uwagę na fakt, że śledzenie zmian w przebiegu procesów poznawczych dostarcza informacji na temat starzenia się oraz przekształceń uwarunkowanych kulturowo. W przypadku odtwarzania swobodnego (ang. free recall), pamięci roboczej i tempa przetwarzania informacji decydujący okazał się wpływ starzenia, a nie doświadczeń kulturowych. Co ciekawe, w miarę upływu lat ludzie zmierzają w kierunku bardziej zrównoważonej reprezentacji siebie i innych, przez co obywatele Zachodu stają się mniej skoncentrowani na sobie, a Azjaci w większym stopniu skupieni na własnym ja. Liczne badania sugerowały, że kultura oddziałuje na funkcjonowanie mózgu, co jednak z kulturowym wpływem na jego budowę? Całkiem niedawno Park i Michael Chee z Duke-National University of Singapore wykazali, że w porównaniu do Azjatów, u osób mieszkających na Zachodzie grubsza jest kora w odpowiadających za wnioskowanie płatach czołowych, natomiast u przedstawicieli Wschodu bardziej rozbudowała się kora w obszarach percepcyjnych. Park i Huang uważają, że zastosowanie rezonansu magnetycznego do badania neuroanatomicznych różnic międzykulturowych może być trudne z kilku powodów. Pomijając wartości kulturowe, obie grupy różnią się przecież jeszcze pod wieloma innymi względami. Poza tym, żeby móc porównywać wyniki uzyskiwane przez poszczególne zespoły badawcze, trzeba by pamiętać o wykorzystywaniu identycznych urządzeń do MRI z takim samym oprogramowaniem.
-
Wg naukowców, zwinne dłonie, dzięki którym mogliśmy zacząć wytwarzać i wykorzystywać kamienne narzędzia, są efektem ubocznym zmian w budowie naszych stóp (Evolution). Dowodzą oni, że zdolność do stania i chodzenia na dwóch nogach bezsprzecznie wiąże się z debiutem narzędzi w życiu człowieka. Badacze z Uniwersytetu w Calgary i Uniwersytetu Harvarda stworzyli nawet model matematyczny, który miał zobrazować zachodzące zmiany. Dr Campbell Rolian, szef ekipy, podkreśla, że to Karol Darwin jako pierwszy postulował, że istnieje jakiś związek między dwunożnością a wytwarzaniem kamiennych narzędzi. Sądził on, że były to odrębne wydarzenia, które następowały po sobie. Postawa wyprostowana uwolniła rękę, która mogła wyewoluować do innych celów. My wykazaliśmy, że zmiany w dłoniach i stopach są podobnymi osiągnięciami, a przekształcenia jednych mogły mieć skutki uboczne manifestujące się w drugich. Biolodzy zmierzyli dłonie i stopy ludzi oraz szympansów. W ten sposób stwierdzili, jak mogły one ewoluować u naszych przodków, którzy w większym stopniu niż my przypominali szympansy. Pomiary wykazały silny związek między podobnymi częściami dłoni i stopy. Jeśli ktoś ma np. dużego palucha, z dużym prawdopodobieństwem będzie też miał długie kciuki. Jedną z przyczyn, dla których palce kończyn górnych i dolnych są tak silnie skorelowane, może być uwspólniony plan genetyczno-rozwojowy. Małe zmiany w tej rozpisce oddziałują więc równolegle na dłonie i stopy – tłumaczy Rolian. Uwzględniając dane anatomiczne, model matematyczny pozwolił oddać presje ewolucyjne wpływające na dłonie i stopy. Symulacja wykazała, że zmiany w stopach wywoływały równoległe zmiany w budowie dłoni, zwłaszcza w wielkości palców. Wg doktora Roliana, taki efekt uboczny pozwolił zapewne naszym przodkom zabrać się do produkcji narzędzi. Niektórzy eksperci sądzą, że zamiast dłońmi szympansa lepiej było zainteresować się kończynami goryla nizinnego, które stanowiłyby lepszy model nóg i rąk hominidów.
-
Naukowcy uważają, że w wyjaśnieniu przyczyny występujących u dzieci złamań zielonej gałązki (ang. greenstick fracture), zwanych inaczej podokostnowymi, pomogą prawdziwe gałązki, a konkretniej budowa młodego drewna. Dr Roland Ennos z Uniwersytetu w Manchesterze analizował, czemu gałęzie odkształcają się lub rozdwajają, zamiast złamać wyraźnie w jednym kierunku. U dzieci często dzieje się podobnie: kości łamią się raczej wzdłuż, w dodatku uraz nie jest widoczny pod grubą na tym etapie życia okostną. Struktura komórek w drewnie przypomina upakowane wzdłuż gałęzi słomki do picia. Oznacza to, że są one sztywniejsze wzdłuż niż na boki. Kiedy próbujesz je złamać, generujesz nacisk wzdłużny i poprzeczny. Powoduje to rozciąganie jednej i uciskanie drugiej strony gałęzi. Ciśnienie poprzeczne łatwo kruszy słomkopodobne struktury w lżejszych drewnach, powodując ich wyginanie. Z tego powodu można je wykorzystywać do wyplatania koszy. W gęstszym drewnie komórki mają grubsze ściany, dlatego przyłożenie siły spowoduje, że rozdzieli się ono na dwoje: niska wytrzymałość warstwy na rozciąganie w kierunku poprzecznym do włókien [ang. transverse tensile strength] skieruje pęknięcie wzdłuż. I rzeczywiście, żywe gałęzie nie łamią się czysto. Ennos podkreśla, że gdy zapoznawał się z literaturą fachową, nikt nie potrafił podać przyczyn złamań zielonej gałązki. Wydaje się, że kryształy [hydroksyapatyty] są ułożone w kości w ten sam sposób – wzdłuż – jak kryształy w drewnie. Kości dorosłych zostają silnie zremodelowane: ulegają rozpuszczeniu i ponownemu ułożeniu, przez co kryształy są zorientowane w różnych kierunkach. Na razie studium miało charakter teoretyczny. Teraz z przy pomocy chirurga ortopedy Brytyjczyk zamierza przetestować 3 rodzaje drewna: wierzbinę, orzech i jesion. Ennos uważa drewno za materiał doskonały, lepszy do stali czy plastiku. Jak tłumaczy, układ komórek umożliwia transport wody wzdłuż gałęzi, a fakt, że przez to się rozdwajają, stanowi jedynie niewielki minus.
-
Panowie, którzy mają w planach powiększenie rodziny, powinni unikać wystawiania na oddziaływanie pola elektromagnetycznego. Po raz pierwszy wykazano bowiem, że rozpowszechnienie urządzeń elektrycznych obniża męską płodność. Niektórzy spekulują, że skoro odkurzacz okazał się niebezpieczny dla męskiego zdrowia, kobiety powinny przestać liczyć na pomoc przy sprzątaniu (Reproductive Toxicology). Doradzałbym mężczyznom i parom starającym się o dziecko, by w jak największym stopniu unikały ekspozycji na pole elektromagnetyczne. Nie twierdzę, że powinniśmy przestać używać kuchenek mikrofalowych, ale sensowne jest, by włączać je i wracać dopiero po zakończeniu wybranego programu. Urządzenia, zwłaszcza te z silnikiem elektrycznym, lepiej trzymać z dala od ciała – przekonuje dr De-Kun Li z Uniwersytetu Stanforda. W ramach studium zwerbowano 148 dawców z banku spermy w Szanghaju. U 76 stwierdzono zmniejszoną ruchliwość, a także nieprawidłową budowę lub liczbę plemników. Sperma pozostałych miała prawidłowe parametry. Z badań wyeliminowano mężczyzn pracujących w wysokich temperaturach oraz stykających się ze szkodliwymi chemikaliami, np. rozpuszczalnikami bądź pestycydami. Mężczyźni nosili mierniki, które w dobach uznanych przez nich za typowe co 4 sekundy sporządzały odczyt wartości pola magnetycznego. Okazało się, że osoby, u których maksymalne wartości indukcji magnetycznej wynosiły powyżej 0,16 mikrotesli, dwukrotnie częściej miały plemniki gorszej jakości (w porównaniu do panów z odczytami poniżej tej wartości). Dr Li zaznacza, że ryzyko pojawienia się spermy o obniżonej jakości wzrastało, gdy wydłużał się czas ekspozycji na silniejsze pole magnetyczne. Wg Amerykanina, pomiary przeprowadzone przez jego zespół wyjaśniają, czemu w ciągu ubiegłego stulecia nastąpił spadek płodności mężczyzn. Ma to związek z upowszechnieniem się urządzeń elektrycznych.
-
Oleokantal, związek występujący naturalnie w oliwie z oliwek, zmienia budowę neurotoksycznych białek przyczyniających się do wystąpienia choroby Alzheimera. Zmiana strukturalna uniemożliwia im uszkadzanie neuronów (Applied Pharmacology). Rozpuszczalne ligandy pochodzące z beta-amyloidów (ang. amyloid-beta derived diffusible ligands, ADDLs) wiążą się z synapsami i zaburzają przewodzenie impulsów pomiędzy neuronami. Prowadzi to do utraty pamięci, śmierci komórek i globalnej dezorganizacji działania mózgu. Łączenie ADDLs z synapsami wydaje się kluczowym krokiem w zainicjowaniu choroby Alzheimera. Oleokantal zmienia strukturę ADDLs w taki sposób, że ligandy nie mają się jak związać z synapsami – wyjaśnia dr William L. Klein z Northwestern University, który współpracował z Paulem Breslinem, szefem projektu z Monell Center. Podkreśla on jednak, że trzeba jeszcze przełożyć to odkrycie na konkretne metody interwencji klinicznej. Zespół przeprowadził szereg testów in vitro. Zauważono, że inkubacja z oleokantalem zmieniała budowę ADDLs przez zwiększenie rozmiarów białka. Wiedząc, że się tak dzieje, międzyuczelniana ekipa sprawdzała, czy wpływa to na zdolność przyłączenia się ligandów do synaps w obrębie hodowli neuronów hipokampa. Jako struktura odpowiadająca za uczenie i pamięć, hipokamp jest jednym z pierwszych rejonów niszczonych przez chorobę Alzheimera. Mierząc wiązanie ADDLs z i bez oleokantalu, Amerykanie stwierdzili, że niewielkie ilości składnika oliwy skutecznie zmniejszały zdolność ligandów do przyłączania. Dalsze badania ujawniły, że oleokantal chroni synapsy przed powodowanymi przez ADDLs uszkodzeniami strukturalnymi. Co ważne, udowodniono, że przez potraktowanie oleokantalem rozpuszczalne ligandy pochodzące z beta-amyloidów znajdowały się pod silniejszym "obstrzałem" przeciwciał. Jako cel stawały się dla nich bardziej widoczne. Jeśli efekt leczenia alzheimeryzmu przeciwciałami jest wzmacniany przez oleokantal, łączne działanie antytoksyczne i odpornościowe owej substancji może doprowadzić do wynalezienia skutecznej metody leczenia tej choroby – zaznacza Breslin. W przyszłości zespół zamierza rozszyfrować dokładny mechanizm działania oleokantalu.
-
Już 150 lat temu Darwin próbował dociec, kiedy i jak w toku ewolucji powstały flądrokształtne (Pleuronectiformes), do których należy m.in. sola, ale na rozwiązanie zagadki trzeba było poczekać do teraz. To bardzo ciekawy rząd ryb morskich, ponieważ podczas przeobrażania dochodzi u nich do deformacji czaszki, a potem całego ciała, tak że jedno oko i bok przesuwają się na drugą stronę. Dzięki kolekcji skamieniałych okazów można było zbadać budowę czaszki gatunków częściowo przekształconych we flądrokształtne. Okazało się, że zmiany anatomiczne pojawiały się na przestrzeni milionów lat. Flądrokształtne ze swoimi wysoce niesymetrycznymi czaszkami były wymieniane na liście argumentów przeciwko stopniowym zmianom ewolucyjnym, gdyż trudno sobie wyobrazić, w jaki sposób formy pośrednie mogłyby być przystosowawcze – tłumaczy dr Matt Friedman z Uniwersytetu Chicagowskiego. Ponieważ nie dysponowano skamielinami z okresu przejściowego, przyjęto, że dziwaczny plan ciała pojawił się nagle wskutek mutacji. Amerykański paleobiolog wykazał, że flądrokształtne ewoluowały małymi kroczkami, a nie w pojedynczym skoku. U skamielin sprzed 50 mln lat czaszki stały się asymetryczne, lecz oczy nadal znajdowały się po dwóch stronach głowy. Jedno oko było większe od drugiego i u niektórych okazów zbliżyło się do szczytu głowy, co uwidacznia proces jego stopniowego przemieszczania przez pysk. Okazy znaleziono w XVIII wieku w północnych Włoszech, ale wcześniej zakładano, że nietypowa budowa czaszek to skutek zmiażdżenia. Dzięki obrazowaniu komputerowemu o wysokiej rozdzielczości Friedman udowodnił, że zaskakująca anatomia to nie wynik "wypadku", ale działania natury. Skamieliny należały do dwóch rodzajów: Amphistium i Heteronectes. Akademik z Chicago uważa, że asymetryczne oczy ułatwiały wypatrzenie i schwytanie ofiary. Inne wyjaśnienie jest takie, iż asymetryczna budowa pozwalała leżeć na dnie na jednym boku, unikając wpadania do dolnego oka piasku i uszkadzania go.
-
W porównaniu do innych naczelnych, poród u człowieka jest trudniejszy. Powodem jest duża głowa dziecka, która dodatkowo musi się obracać, by wpasować się w kanał rodny. Rekonstrukcja budowy miednicy u neandertalskich kobiet wykazała, że one również wydawały na świat wielkogłowego noworodka, lecz rotacja jeszcze u nich nie zachodziła. Porównując skamieliny miednic australopiteka sprzed 3,1 mln lat, Homo erectusa sprzed 1,2 mln lat i archaicznego Homo sapiens sprzed 500 tys. lat z miednicami współczesnych kobiet, można stwierdzić, że na przestrzeni dziejów zmieniło się przestrzenne ukształtowanie kanału rodnego. W 3 pierwszych przypadkach, patrząc z góry, był on owalny i najszerszy w płaszczyźnie poziomej, czyli od boku do boku. U współczesnych kobiet również jest owalny, ale w połowie długości zmienia się jego kształt, tak że w pobliżu otworu dolnego miednicy staje się najszerszy od przodu ku tyłowi. Oznacza to, iż dziecko musi obracać głowę w czasie przechodzenia przez kanał rodny, w przeciwnym razie inne części jego ciała, np. ramiona, się zaklinują. Podobnie jak koledzy po fachu, Timothy Weaver, paleoantropolog z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis, sądził, że pojawienie się porodu rotacyjnego poprzedziło oddzielenie się od siebie linii ewolucyjnych człowieka współczesnego i neandertalczyków. Zakładano tak, ponieważ neandertalczycy również mieli duże głowy, a ich kobiety musiały sobie jakoś radzić z urodzeniem dzieci ze sporymi mózgami. Trudno to było sprawdzić, gdyż jedyna istniejąca miednica neandertalki, znaleziona w 1929 r. koło Tabun w Izraelu, zachowała się tylko częściowo. Dwie wcześniejsze próby jej zrekonstruowania sugerowały, że poród musiał być rotacyjny. Jako że brakowało kości krzyżowej (łac. os sacrum), nie wiadomo jednak, jak to naprawdę wyglądało. By ostatecznie rozwiać wątpliwości, Weaver i Jean-Jacques Hublin z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej Maxa Plancka w Lipsku zbadali miednicę przechowywaną na co dzień w British Museum za pomocą tomografu komputerowego. Skany pozwoliły ułożyć w trójwymiarze kości łonową, kulszową i biodrową. Naukowcy posłużyli się też punktami orientacyjnymi, które umożliwiły porównanie anatomii neandertalki z budową kobiety współczesnej, a przez to oszacowanie rozmiarów i kształtu brakujących elementów. Okazało się, że miednica neandertalskiej kobiety bardziej przypominała miednice wcześniejszych hominidów. Dlaczego więc potem dokonała się taka zmiana w sposobie rodzenia dzieci? Weaver sądzi, że to kompromis między przystosowaniem do gorącego klimatu równikowego, gdzie lepiej "sprawdzała" się szczupła budowa ciała i wąskie biodra, a koniecznością wydania na świat wielkogłowego noworodka.
-
Jeden na ośmiu dorosłych ma nieprawidłowo zbudowany mózg
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Nauki przyrodnicze
Zgodnie z wynikami najnowszych holenderskich badań, u 13% dorosłych ludzi w budowie mózgu występują pewne nieprawidłowości. Naukowcy sądzą, że najprawdopodobniej są one "nieszkodliwe". Praca Meike'a Vernooija z Erasmus University Medical School w Rotterdamie jest niezwykle ważna, ponieważ coraz częściej wykonuje się różne badania obrazowe mózgu (rezonans magnetyczny lub tomografię komputerową), zwiększają się więc szanse, że lekarze natkną się na coś nietypowego. Będzie też wzrastać wrażliwość aparatury, dlatego, bez dwóch zdań, medycy muszą wiedzieć, które z dostrzeganych zmian można bezpiecznie zignorować (New England Journal of Medicine). Holenderski zespół przejrzał skany z badania MRI 2 tysięcy wolontariuszy w wieku powyżej 45 lat. U nieco ponad 7% występowały skrzepy. Były jednak zbyt małe, żeby wywoływać jakieś objawy chorobowe. Poza tym wydaje się, że z wiekiem zjawisko to staje się czymś coraz powszechniejszym. Ok. 2% miało tętniaka, który powiększając się, może pęknąć i wywołać udar. W 32 na 35 przypadków uwypuklenia tętnicy były jednak tak małe, że badacze nie stwierdzali konieczności wprowadzenia leczenia. Prawdopodobieństwo występowania tętniaka było takie samo u osób młodych i starszych. Natrafiono na 32 guzy mózgu. Wszystkie, z wyjątkiem jednego, były zmianami łagodnymi. U 13 osób w budowie mózgu znaleziono więcej niż jedną nieprawidłowość. Jeden z członków ekipy badawczej, Aad van der Lugt, podkreśla, że może być tak, iż przebieg i znaczenie wyłapywanych obecnie przez przypadek zmian są inne od zmian dających objawy, z którymi ludzie zgłaszają się do lekarza. Na razie jednak nie wiadomo tego na pewno, wiedząc o ich istnieniu, trzeba więc po prostu śledzić, co się z nimi dzieje... -
Pociąg do ciągłych zmian lub zamiłowanie do wszystkiego, co znane, to kwestia budowy mózgu. Okazało się bowiem, że u osób żądnych przygód wykształciły się bardziej rozbudowane połączenia między hipokampem, ważnym ośrodkiem pamięci, a brzusznym prążkowiem, centrum nagrody (Nature Neuroscience). Zespół naukowców z Uniwersytetu w Bonn, który pracował pod przewodnictwem doktora Bernda Webera, zebrał grupę 20 młodych kobiet i mężczyzn. Dobierano ich podług zamiłowania do nowości (PN) i zależności od nagród (ZN). Wymienione cechy stanowią połowę wymiarów temperamentu, wyodrębnianych w psychobiologicznej koncepcji osobowości Roberta C. Cloningera. Jak zachowują się ludzie z silnie wyrażonym PN, łatwo stwierdzić, natomiast osoby z wysokim ZN poszukują aprobaty społecznej i trzymają się udeptanych ścieżek. Poszukiwanie nowości wiąże się z niską aktywnością układu dopaminergicznego, a uzależnienie od nagrody z niewielką aktywnością układu noradrenergicznego. Podczas badania obrazowego mózgu akademicy wpadli na trop różnic w strukturze połączeń. Byliśmy dość zaskoczeni, widząc unikatowe dla każdego z typów osobowościowych warianty połączeń między brzusznym prążkowiem i hipokampem. Ponieważ hipokamp przechowuje ślady pamięciowe, a prążkowie to jedno z mózgowych centrów nagrody, neurolodzy opisali następujący mechanizm. Gdy wśród wspomnień nie udaje się odszukać danych na temat jakiegoś doświadczenia, do prążkowia wysyłana jest wiadomość. W przypadku osób zorientowanych na nowości (często zmieniających pracę i wyjeżdżających co roku w inne miejsce) zaczynają się wtedy wydzielać duże ilości związków odpowiadających za odczuwanie przyjemności. Ochotnicy wypełniali kwestionariusze osobowościowe. Dzięki temu dało się ich umiejscowić na skali, której jeden koniec stanowiło poszukiwanie nowości, a drugi zależność od nagród. Potem poddano ich badaniu traktografem dyfuzyjnym (ang. diffusion tractography). Kilka lat temu technika ta została opracowana przez Timothy'ego Behrensa z Uniwersytetu Oksfordzkiego. Umożliwia ona obserwowanie połączeń między pojedynczymi neuronami. Do tej pory dało się to zrobić jedynie podczas sekcji zwłok. Warunkiem wstępnym było przeprowadzenie żmudnego procesu barwienia pobranych wycinków. W kwestionariuszach znalazły się takie oto stwierdzenia: Lubię wypróbowywać nowe rzeczy tylko dla zabawy lub dlatego, że stanowi to wyzwanie i, alternatywnie, Wolę zostać w domu niż podróżować lub badać nieznane zjawiska. U osób w pełni zgadzających się z twierdzeniem Chcę zadowolić innych ludzi w jak największym stopniu (odwrotność to hasło Nie dbam o to, czy otoczenie akceptuje mnie lub mój sposób działania) odkryto rozbudowane połączenie między płatem czołowym a brzusznym prążkowiem. Nie było to dla Webera dużym zaskoczeniem, gdyż płat czołowy wpływa na przestrzeganie norm społecznych.
-
Ivanka Savić i Per Lindström, neurobiolodzy z Karolinska Institutet, badali anatomię mózgu w kontekście seksualności. Zauważyli, że mózgi gejów przypominają mózgi heteroseksualnych kobiet, a lesbijek mózgi heteroseksualnych mężczyzn (Proceedings of the National Academy of Sciences). Wcześniejsze badania wykazały, że mózgi kobiet i mężczyzn różnią się pod względem budowy określonych rejonów i organizacji funkcjonalnej. Mózgi męskie są np. bardziej asymetryczne, z półkulą prawą większą od lewej. Z tego powodu Savić i Lindström zaczęli się zastanawiać, czy istnieją różnice między mózgami osób tej samej płci, ale odmiennej orientacji seksualnej. Zebrano grupę 90 ochotników dopasowanych pod względem wieku: 50 osób heteroseksualnych (25 mężczyzn i 25 kobiet) i 40 homoseksualnych (20 kobiet, 20 mężczyzn). Podczas rezonansu magnetycznego okazało się, że mózgi homoseksualnych kobiet były w podobny sposób asymetryczne jak mózgi heteroseksualnych mężczyzn, z prawą półkulą większą od lewej, natomiast mózgi heteroseksualnych kobiet i homoseksualnych mężczyzn były w dużym stopniu symetryczne. Kiedy podczas tomografii pozytronowej (PET) naukowcy zaczęli się przyglądać przepływowi krwi, by wykryć sieć połączeń wewnątrz mózgu, znowu okazało się, że mózg osoby homoseksualnej przypomina mózg osoby heteroseksualnej płci przeciwnej. U gejów i kobiet heteroseksualnych występowało np. więcej połączeń pomiędzy prawym i lewym jądrem migdałowatym (amygdala), a więc strukturą odgrywającą ważną rolę w emocjonalnym uczeniu się i reakcjach na bodźce zewnętrzne, m.in. na stres. Zaobserwowano też istnienie większej liczby połączeń w przedniej części zakrętu obręczy w okolicy ciała modzelowatego (spoidła wielkiego mózgu). Są to obszary, które biorą udział w modulowaniu procesów związanych z nastrojem i lękiem. Badanie PET przeprowadzano w dwóch sytuacjach: 1) w czasie odpoczynku i 2) podczas wdychania bezwonnego powietrza. Tak ścisłe połączenia funkcjonalne powodują, że kobiety są bardziej podatne na zaburzenia nastroju, m.in. depresję. Najnowsze odkrycia Szwedów pozwalają też wyjaśnić, czemu osoby homoseksualne, a zwłaszcza geje, także wydają się bardziej podatne na wystąpienie chorób afektywnych. Savić i Lindström nie dociekali, czemu i jak dochodzi do powstania opisanych podobieństw anatomicznych. Wcześniej udało im się wykazać, że heteroseksualne kobiety i homoseksualni mężczyźni podobnie reagują na zapach pochodnych męskich hormonów płciowych (androgenów). Inni eksperci komentują, że nie wiadomo, jak dochodzi do zmiany rozwoju mózgowych centrów emocjonalnych. Czy wpływają na to geny, czy też chodzi o oddziaływania hormonalne w łonie matki. Zgodnie z obecnym stanem wiedzy, geny mogą odgrywać pewną rolę w homoseksualności męskiej, ale już nie w żeńskiej. Wiadomo też, że u samców szczurów asymetria mózgu ustala się w wyniku wczesnej ekspozycji na oddziaływanie androgenów. Rozwój symetrii półkul u samic można odwrócić, usuwając tuż po urodzeniu jajniki.
-
Róże pokryte kroplami rosy lub deszczu wyglądają przepięknie. Do tej pory naukowcy nie mogli jednak zrozumieć, dlaczego woda z nich nie spływa. Co więcej, czemu krople nie opadają nawet wtedy, gdy kwiat zwisa "do góry nogami". Teraz udało się wreszcie rozwiązać tę zagadkę i badacze uzyskali materiał, który ma dokładnie te same właściwości, co płatki królowej kwiatów. Zaleganie kropli wody na materiałach organicznych nie jest zjawiskiem rzadkim, ale ześlizgują się one przy najlżejszym poruszeniu kwiatów czy liści. Woda zmywa wtedy z powierzchni rośliny owady i kurz. Biolodzy nazywają to zjawisko samooczyszczaniem. Zajmowało się nim wielu badaczy, którym zależało na uzyskaniu wodoodpornych materiałów. Woda ześlizguje się, ponieważ, co doskonale widać pod pewnym powiększeniem, powierzchnia rośliny jest bardzo nierówna. W dodatku czubki wybrzuszeń są pokryte woskiem. Gdy woda spadnie np. na liść, styka się tylko z niewielką jego powierzchnią, na której zalega wodoodporny wosk. Gdy Lin Feng i zespół z Tsinghua University w Pekinie przyjrzeli się budowie płatków róży, zauważyli, że choć znajdują się na nich podobne pokryte wyrostkami pagórki, są one poprzecinane łagodnie opadającymi, szerokimi rowkami. Nie ma też na nich wosku. Krople zachowują swój kulisty kształt, a niewielkie z nich zostają schwytane w pułapkę (Langmuir). Chińczycy postanowili spróbować, czy uda im się uzyskać materiał o podobnych właściwościach. Pokryli powierzchnię płatka cienką warstwą alkoholu poliwinylowego i zostawili do zastygnięcia. W ten sposób uzyskali negatyw wzoru stworzonego przez naturę. Okazało się, że materiał zatrzymuje, nawet po odwróceniu do góry nogami, krople o pojemności 3-5 mikrolitrów. Ronald Fearing, inżynier biomimetyki z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, podkreśla, że po raz kolejny okazuje się, że w przypadku lepkości ukształtowanie powierzchni materiału jest ważniejsze od jego składu chemicznego. Dzieje się tak zarówno w przypadku stóp gekona, jak i płatków róży. W naturalnym środowisku pozwala to kwiatom błyszczeć, by zwabić zapylające je owady, a w warunkach laboratoryjnych umożliwia stworzenie układów utrzymujących w miejscu niewielkie ilości cieczy i ułatwiających jej transport bez ryzyka zanieczyszczenia.
-
Największa jaszczurka świata, waran z Komodo (Varanus komodoensis), cieszy się złą sławą. Opowiada się o zagrożeniach związanych z jej ugryzieniem, ale niebezpieczeństwo wiąże się raczej z działaniem bakterii ze śliny gada, a nie z siłą samego ukąszenia. Okazuje się bowiem, że olbrzym gryzie słabiej od domowego kota... Jak donosi serwis National Geographic News, naukowcy z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii wykorzystali modele komputerowe, aby przeanalizować możliwości okazu warana przechowywanego w Muzeum Australijskim w Sydney. Szczęki gada nie są zaprojektowane z myślą o kruszeniu. Siła ugryzienia jest niewiarygodnie mała jak na tak dużą jaszczurkę – mniejsza, niż spodziewalibyśmy się po przeciętnym kocie domowym – twierdzi Stephen Wroe. Gdyby waran naprawdę spróbował zmiażdżyć ofiarę szczękami, tak jak to robią krokodyle, połamałby sobie czaszkę. Peter Harlow, specjalista ds. gadów z Taronga Zoo w Sydney, sądzi, że opisane odkrycie potwierdza to, co zoolodzy od dawna wiedzą o zachowaniu waranów z Komodo. Nie oczekiwaliśmy, że jaszczurki będą mieć miażdżący zgryz, ale nikt dotąd nie badał szczegółowo tego zagadnienia. Dobrze więc, że ktoś to określił ilościowo. Szefowa zespołu, Karen Moreno, wyjaśnia, że tę samą technikę określania parametrów ciała można zastosować do gatunków, które już wyginęły. Obecnie akademicy zajmują się prehistorycznymi przodkami waranów, m.in. allozaurami i gigantozaurami. Chociaż waran nie dysponuje możliwościami szczęk krokodyla, natura wyposażyła go w parę cech, które uczyniły z niego drapieżnika. Gad ma co prawda lekką czaszkę, ale jej budowa i rodzaj "użytego" materiału zostały zoptymalizowane (Journal of Anatomy). Porównując czaszkę warana do konstrukcji mostu, Wroe tłumaczy, że do opierania się działaniu sił wykorzystano minimalną ilość materiału. Model komputerowy wykazał, że różne fragmenty czaszki cechuje różna gęstość. Niektóre części mają strukturę gąbczastą. Dzięki temu są elastyczne i jaszczurka może szerzej otworzyć pysk. Ponadto w połączeniu z ostrym językiem zapewniają one efekt dźwigni. Układ ten jest świetnie przystosowany do gryzienia i ciągnięcia. Kiedy więc waran jednocześnie gryzie i ciągnie, wymaga to włożenia mniejszej siły, niż gdyby gryzł, nie ciągnąc. Wykorzystując łącznie ostre zęby, delikatną czaszkę i silne mięśnie karku, jaszczurka działa na zasadzie otwieracza do butelek. Waran wyrywa rany w ciele ofiary i ta umiera z powodu utraty krwi. To dzięki temu może upolować zwierzęta sporo od siebie większe.