Znajdź zawartość

Przewożenie koni wyścigowych przed zawodami do innych krajów może sprawić, że szybciej pobiegną na torze. Okazuje się, że wyjaśnienia tej zagadki należy poszukiwać w niezwykłej wrażliwości tych zwierząt na zmiany w ilości światła słonecznego, połączonej z brakiem silnie zaznaczonego cyklu snu i czuwania (Journal of Neuroendocrinology). Naukowcy z Uniwersytetu Bristolskiego zauważyli, że w odróżnieniu od ludzi i gryzoni, konie bardzo szybko przystosowują się do zmian w 24-godzinnym cyklu światła-ciemności. To właśnie daje im nieoczekiwane korzyści w zakresie formy fizycznej. Brytyjczycy chwalą sie, że jako pierwsi podjęli temat wpływu zespołu nagłej zmiany strefy czasowej na fizjologię i osiągnięcia koni wyścigowych. Podkreślają, że konie to jedyni sportowcy, poza ludźmi oczywiście, którzy regularnie latają na zawody pomiędzy strefami czasowymi. Badaliśmy hipotezę, że nagłe zmiany w 24-godzinnym cyklu światła-ciemności [...] mogą przestawić zegary molekularne i systemy neuroendokrynne, wpływając niekorzystnie na osiągnięcia sportowe zwierząt - opowiada dr Domingo Tortonese. U ludzi tak się właśnie dzieje, zwłaszcza zaś u sportowców, którzy udając się na zawody, lecą na wschód. Nasze badania pokazują, że konie różnią się od ludzi, ponieważ wydają się wykorzystywać wskazówki świetlne do [regulacji] dziennych rytmów aktywności, a nie do synchronizacji wewnętrznie generowanego rytmu z dobowym cyklem światła-ciemności. Podczas eksperymentu konie czystej krwi, które już wcześniej trenowały, umieszczano w boksach z kontrolowanym oświetleniem. Przez 3 miesiące ćwiczyły o różnych porach dnia na bieżni. Po tym czasie doświadczały zmiany dobowego cyklu światła-ciemności, która odpowiadała lotowi na wschód przez 7 stref czasowych. Przed i po zmianie obserwowano wzorce aktywności dobowej czterech genów zegarowych, a także działanie systemów endokrynnych zaangażowanych m.in. w reakcję na stres. Przeprowadzono standardowe testy formy (ustalano wydolność aerobową, czyli zdolność pokrywania zapotrzebowania energetycznego pracujących mięśni przez procesy tlenowe, oraz wydolność anaerobową, czyli maksymalną ilość energii, którą można uzyskać w procesach beztlenowych). Poza tym stale oceniano aktywność lokomotoryczną zarówno w warunkach przeplatających się okresów światła-ciemności, jak i pod nieobecność wskazówek świetlnych w ciągłej ciemności. Okazało się, że choć konie są wyjątkowo wrażliwe na zmiany cyklu światła-ciemności, bardzo szybko przystosowują się do przesunięcia faz. Szybkiej adaptacji nie towarzyszy wzrost poziomu stresu. Pojawiają się jednak zmiany w zakresie regulacji hormonalnej, które poprawiają osiągi koni. Naukowcy wyliczyli np., że nim się zmęczą, zwierzęta doświadczające zespołu nagłej zmiany strefy czasowej są w stanie biec w pełnym galopie o 25 sekund dłużej.

U głuptaków galaposkich (Sula granti) pisklęta molestowane przez niespokrewnione starsze ptaki częściej stają się prześladowcami młodych. Naukowcy z Wake Forest University uważają, że w ten sposób – podobnie jak u ludzi - dochodzi do zamknięcia kręgu przemocy i międzypokoleniowej transmisji szkodliwych społecznie zachowań. Wyniki badań Martiny Müller, Davida Andersona i innych ukazały się w piśmie The Auk. Głuptaki galaposkie, jak sama nazwa wskazuje, mieszkają na Galapagos oraz wyspach u wybrzeży Ekwadoru, Peru i Kolumbii. Oboje rodzice wychowują jedno pisklę rocznie. S. granti tworzą kolonie, gdzie od czasu do czasu dochodzi do aktów przemocy. Gdy matki i ojcowie lecą w morze łowić ryby i kałamarnice, dorośli niewyprowadzający własnego lęgu szukają niepilnowanych piskląt. Czasem wchodzą z nimi w przyjazne relacje, częściej są one jednak nacechowane przemocą. Ekipa zaznacza, że dorośli niewychowujący własnych młodych wykazują silny pociąg społeczny do obcych piskląt. W ciągu dnia zbliżają się do nich i przejawiają zachowania rodzicielskie, agresywne i/lub seksualne. Zasadniczo wszystkie pisklęta stają się w jakimś stopniu ofiarami złego traktowania – podkreśla dr Anderson. Zespół z Wake Forest przez trzy sezony lęgowe prowadził badania kolonii głuptaków z wyspy Española (po angielsku Hood od angielskiego rodu Hood). Ponieważ wielu ptakom wkrótce po urodzeniu założono obrączki, łatwo było przez dłuższy czas śledzić ich losy, w tym relacje z ptakami w innych gniazdach. Amerykanie wykryli znaczący związek między tym, jak często dany ptak był atakowany przez obcych jako pisklę a częstością brutalnych napaści na pisklęta, gdy sam stał się dorosły. Wysoka powtarzalność tego typu zachowań oznacza, że stopień agresji wobec młodych stał się elementem osobowości. Biolodzy są przekonani, że zdarzenia z okresu pisklęcego stanowią rodzaj warunkowania. Związek, który odkryliśmy, wskazuje, że to doświadczenia z wczesnej młodości, a nie genetyka wpływają na zachowania w dorosłości – podkreśla Anderson. Wg niego, bycie ofiarą przemocy podnosi poziom hormonów stresu; później wyzwala to agresywne działania. Akademicy przyglądali się m.in. długoterminowym zmianom we wzroście oraz stężeniu krążących w organizmie hormonów: kortykosteronu i testosteronu. Skutki przemocy można było prześledzić, odgraniczając część piskląt przenośnymi płotkami (później porównywano je do piskląt z grupy kontrolnej). Okazało się, że podczas epizodów molestowania u młodych następował ok. 5-krotny wzrost poziomu kortykosteronu. Co więcej, stężenie tego hormonu było 2,8 razy wyższe jeszcze następnego ranka. Naukowcy podejrzewają, że wielokrotne pobudzanie osi podwzgórze-przysadka-nadnercza na stałe organizuje przyszłe zachowania agresywne danego osobnika. Efekt cyklu przemocy […] zidentyfikowano w warunkach półnaturalnych u ludzi, w warunkach naturalnych u głuptaków galaposkich, a w niewoli u kilku gatunków ssaków. Prawdopodobnie występuje on u wielu kręgowców, kształtując ich zachowania społeczne.

Amerykańscy naukowcy wyizolowali związek, który może się stać lekarstwem na zespół nagłej zmiany strefy czasowej (ang. jet lag syndrome). Dr Steve Kay z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego tłumaczy, że w zwykłych warunkach wszystkie zegary dobowe stanowią symfonię biologicznych rytmów we wszystkich ludzkich narządach. Nadrzędny zegar biologiczny (endogenny oscylator) znajduje się w mieszących się w podwzgórzu parzystych jądrach nadskrzyżowaniowych (SCN, od łac. suprachiasmatici nuclei). Kontroluje on rytmy snu i czuwania oraz zmiany w temperaturze ciała. Układ sercowo naczyniowy ma swój własny zegar, który wpływa na ciśnienie krwi. Pozostałe oscylatory regulują inne rytmy metaboliczne; w trzustce np. produkcję insuliny w komórkach beta wysepek Langerhansa. Gdy człowiek doświadcza zespołu nagłej zmiany strefy czasowej, zegary przestają działać synchronicznie. Pojawiają się złe samopoczucie, dezorientacja, senność i ból głowy, zaburzenia apetytu czy niemożność skupienia uwagi. Zaburzenie rytmu dobowego może oznaczać nie tylko jet lag, ale i nowotwory czy cukrzycę, stąd powszechne wśród badaczy dążenie do zrozumienia i wyeliminowania tego zjawiska. Zespół poszukiwał substancji regulujących zegary biologiczne, wykorzystując gen odpowiadającej za bioluminescencję świetlików lucyferazy (tym samym stał się on genem reporterowym, inaczej wizualizacyjnym). Umieszczano go w komórkach raka kości. Gdy zegary biologiczne ulegały aktywacji, pojawiało się świecenie. Naukowcy przetestowali 120 tys. związków. W końcu natknęli się na longdejzynę (od ang. longdaysin), która znacznie spowalniała cykl. Longdejzyna jest pochodną puryny, heterocyklicznego, aromatycznego związku organicznego. Ekipa Kaya wyodrębniła też inne wpływające na zegary biologiczne substancje, ale longdejzyna miała najsilniejsze działanie. U larw danio pręgowanego potrafiła np. wydłużyć cykl aż o 10 godzin. Longdejzynę bez większych problemów zmodyfikowano chemicznie, by dało się ją później poddać chromatografii powinowactwa (ang. affinity chromatography), połączonej ze spektrometrią mas (ang. mass spectrometry). Chromatografia jest typem chromatografii adsorpcyjnej, w której wykorzystuje się powinowactwo dwóch substancji. W ten oto sposób akademicy ustalili, że celami logdejzyny są kinazy białkowe CKIδ, CKIα i ERK2. Do leków z longdejzyną lub podobnym związkiem jeszcze daleka droga. Kay spodziewa się, że pojawią się one dopiero w ciągu 15 lat. Tego typu medykamenty mogłyby spowalniać lub przyspieszać rytmy biologiczne, by pomóc organizmowi przystosować się do pracy na zmiany czy przeskakiwania stref czasowych.

W okresach migracji, a więc jesienią i wiosną, ptaki stają się bardziej impulsywne i trudniej im się oprzeć pokusom. Ornitolodzy z University of Wisconsin-Madison badali pasówki białobrewe (Zonotrichia leucophrys) i uważają, że zjawiska tego nie da się w pełni wyjaśnić jedynie niedoborem snu. Amerykanie przyglądali się zdolności pasówek do opanowania chęci dziobania guzika zapewniającego pożywienie. Na wolności, pomimo znacznego ograniczenia [długości i liczby] okazji do spania, w czasie migracji ptaki z powodzeniem kontynuują długi lot, poza tym zajmują się nawigowaniem i unikaniem drapieżników. W laboratorium odkryliśmy wcześniej, że w stanie migracyjnym ptaki mogą się nauczyć dziobać w przełącznik, by uzyskać pokarm. W najnowszym eksperymencie zademonstrowaliśmy, że w porównaniu do zwierząt niemigrujących, trudno im się nauczyć, by nie dziobać – wyjaśnia szefowa projektu Ruth Benca. Oczywista nadaktywność okresu podróży może być powiązana z oddzieleniem snu od cykli światła-ciemności, którym podporządkowane są działania ptaków latem i zimą. Osobne eksperymenty pokazały, że samo pozbawienie snu nie wywołuje utraty kontroli, a krótki sen latem nie wiąże się ze wzrostem impulsywności. Niewykluczone, że przyczynę specyficznego dla migracji rozhamowania zachowania stanowi podzielenie snu na odcinki (rozczłonkowanie w czasie). Nie jest jasne, czy niezdolność do powstrzymania się od dziobania ma związek z ogólnym upośledzeniem hamowania, zaburzonym poczuciem czasu, nieuwagą dotyczącą istotnych wskazówek czy czymś zupełnie innym.

W najpłodniejszej fazie cyklu kobiety uznają zalotnych mężczyzn za bardziej atrakcyjnych od pozostałych konkurentów. Dr Edward Morrison z Uniwersytetu w Portsmouth zauważył, że podczas owulacji panie wyraźnie preferują twarze "flirciarskie" (Archives of Sexual Behaviour). Pokazuje to, że atrakcyjność niekoniecznie jest ustaloną raz na zawsze właściwością twarzy. Zmieniając sposób, w jaki fizjonomia się porusza, możemy zwiększyć wrażenie wywierane na płci przeciwnej – wyjaśnia Morrison. Brytyjczycy stworzyli animacje twarzy, których ruchy odzwierciedlały mimikę realnych osób, ale wystandaryzowano je, pozbawiając wszelkich charakterystycznych, indywidualnych cech. Następnie 16 kobiet oceniło je na skali zalotności. Najmniej zalotna twarz: Inną grupę 47 pań zapytano, która fizjonomia jest, wg nich, najbardziej atrakcyjna. Poszczególne twarze należało ocenić na skali od 1 do 7. W płodnej fazie cyklu badane stale wybierały twarze skategoryzowane jako najbardziej zalotne. Mapując punkty fizjonomii, by zmierzyć zakres ich ruchu, naukowcy stwierdzili, że gros kobiet preferowało twarze o żywszej mimice. Ponieważ stopień ruchliwości nie był jedynym działającym czynnikiem, skłoniło to psychologów do wysnucia wniosku, że kobiety rozpoznają też w jakiś sposób wskazówki społeczne odnoszące się do wartości danej osoby jako potencjalnego partnera. Twarz jest rejonem, gdzie dochodzą do głosu najbardziej dobitne sygnały – to ludzki odpowiednik pawiego ogona. Chociaż uśmiech jest dość łatwo zinterpretować, cały czas przekazywane są też subtelniejsze komunikaty. Wykorzystujemy ruchy twarzy, by odczytać ludzkie intencje, np. czy ktoś nas lubi, czy nie. To pozwala nam właściwie pokierować wysiłkami zmierzającymi do przedłużenia gatunku. W ramach innych studiów wykazano, że w okresie owulacji kobietom bardziej podobają się panowie wyżsi, o bardziej męskich twarzach i niższych głosach. Stawiając na te cechy, kiedy są bardziej płodne, kobiety zwiększają szanse przekazania ich potomstwu. Wybór najwartościowszego partnera jest najbardziej fundamentalnym aspektem ludzkiego zachowania. Psycholodzy uważają, że po spotkaniu kogoś po raz pierwszy wstępna ocena zależy w 55% od wyglądu i mowy ciała, w 38% od sposobu mówienia, a tylko w 7% od tego, co mówił. Dr Morrison podkreśla, że trudno powiedzieć, co stanowi o czyjejś zalotności, a większość tego, co się na nią składa, postrzegamy zapewne bez udziału świadomości. Wydaje się jednak, że pod nieobecność innych wskazówek społeczne właściwości ruchów twarzy wpływają na to, jak oceniamy atrakcyjność. Jeśli chcemy kogoś zachęcić i przyciągnąć na przyjęciu bożonarodzeniowym, skuteczne flirtowanie powinno w tym pomóc. Flirtując, kobiety śmieją się, uśmiechają, nawiązują kontakt wzrokowy, często dotykają włosów i bez powodu poprawiają ubranie. Mężczyźni również nawiązują kontakt wzrokowy, rozkładają ręce i nogi oraz dotykają innych mężczyzn, np. klepiąc ich po ramieniu. Najbardziej zalotna twarz:

Ludzie, którzy cierpią na bezsenność, mają w nocy podwyższone ciśnienie, co może prowadzić do problemów z sercem. W ramach eksperymentu porównano ciśnienie krwi osób niemogących spać i śpiących jak niemowlęta. Pomiarów dokonywano przez całą dobę. Eksperyment został zorganizowany przez naukowców z Université de Montréal, związanego z nim Centrum Zaburzeń Snu Sacré-Cœur de Montréal oraz Université Laval. Przez wiele lat chroniczna insomnia może negatywnie wpływać na serca zdrowych skądinąd osób. U ludzi, którzy śpią regularnie, ciśnienie krwi spada, co pozwala sercu odpocząć. Bezsenność podwyższa ciśnienie, zwiększając w perspektywie długoterminowej ryzyko chorób sercowo-naczyniowych i uszkodzenia mięśnia serca – tłumaczy prof. Paola A. Lanfranchi. Bezsenność, definiowana jako problem z zaśnięciem bądź pozostaniem w uśpieniu, jest zaburzeniem, z którym na jakimś etapie swojego życia zmaga się aż 48% populacji. Chcąc pomóc ludziom umęczonym przez brak odpoczynku, Kanadyjczycy zebrali grupę 13 osób z bezsennością i 13 śpiących dobrze. Wszyscy spędzili 40 godzin w laboratorium snu. Dwie noce przeznaczono na zaadaptowanie się, a jedna miała charakter eksperymentalny. Cykle ciśnienia krwi są połączone z cyklem snu-czuwania. Jako że ciśnienie krwi jest u ludzi z bezsennością podwyższone, pacjenci z widocznymi chorobami serca są szczególnie narażeni na postępy choroby – dowodzi Jacques Montplaisir z Wydziału Psychiatrii Uniwersytetu Montrealskiego.

Testy na myszach wykazały, że chemioterapia może powodować mniej skutków ubocznych i ocalić życie większej liczby osób, gdy pacjenci będą pościć przez 2 dni przed rozpoczęciem leczenia (Proceeding of the National Academy of Sciences). Gryzonie, którym wstrzyknięto komórki nowotworowe, a następnie poddano chemioterapii, umierały po około 2 miesiącach (60 dniach). Jeśli jednak wcześniej zwierzęta głodowały przez dwie doby, żyły zazwyczaj o 10-20 dni dłużej. Głodówce poddano grupę 16 myszy. Rekordzistki żyły jeszcze po 14 tygodniach od iniekcji. Eksperymenty prowadził zespół Valtera Longo z Uniwersytetu Południowej Kalifornii w Davis. Gdyby wyniki przekładały się też na ludzi, oznaczałoby to znaczne zwiększenie skuteczności chemioterapii. Myszy Amerykanów zmarły, ponieważ przeszły pojedynczy cykl chemioterapii. U ludzi leczenie jest bardziej złożone i wieloetapowe, a Longo uważa, że uprzedni post zwiększyłby efektywność każdej z otrzymanych dawek. Chemioterapia bierze na cel szybko dzielące się komórki. Niestety, nie są to wyłącznie komórki nowotworowe, ale także komórki krwi (białe krwinki) oraz korzeni włosów. To dlatego skutkami ubocznymi leczenia są zwiększona podatność na infekcje, a także utrata włosów i spadek wagi. Badacze sprawdzali, jak myszy radzą sobie z wysokimi dawkami pewnego cytostatyku, a mianowicie etopozydu (ETP; w Polsce jest to substancja czynna preparatów o nazwach Lastet i Vepesid). Wśród 28 gryzoni, którym przez 48 godzin przed rozpoczęciem chemii, nie podawano pokarmu, zmarła tylko jedna mysz (w grupie kontrolnej, 37 osobników, odnotowano 20 zgonów). Pozostałe przybrały na wadze, nie wystąpiły też inne skutki uboczne. Naukowcy byli zaskoczeni uzyskanymi rezultatami. Jak można je tłumaczyć? Ograniczenie liczby przyjmowanych kalorii usprawnia proces naprawy uszkodzeń DNA, m.in. usuwanie wolnych rodników. Proces ten nie jest uruchamiany w zmutowanych komórkach nowotworowych, ale stają się one wrażliwsze na oddziaływanie cytostatyków. Obecnie Longo i onkolog z tej samej uczelni, David Quinn, planują rozpoczęcie testów klinicznych z udziałem 20 pacjentów.

Sportsmenki są bardziej podatne na kontuzje na określonym etapie cyklu menstruacyjnego. Szwedzcy naukowcy z Luleå University przebadali 319 grających w piłkę nożną pań, w tym 30 najlepszych zawodniczek z tego kraju. W branym pod uwagę czasie połowa odniosła obrażenia, najczęściej kolan, uda i kostek. W porównaniu z kobietami przyjmującymi doustne pigułki antykoncepcyjne, inne zawodniczki były bardziej podatne na kontuzje podczas okresu. Nie wiadomo, dlaczego się tak dzieje, ale Inger Jacobson podejrzewa, że chodzi o zmiany stężenia hormonów w czasie cyklu. W okresie menstruacji wzrasta na przykład stężenie hormonu nazywanego relaksyną, który wpływa na skurcze i rozluźnianie wiązadeł. Inne badania dały podobne rezultaty. Zmniejsza się zdolność oceny położenia stawów, ponadto pogorszeniu ulega koordynacja, kontrola postawy, wydłuża się też czas reakcji. Estrogeny wpływają na percepcję bólu, dlatego sportsmenki mogą częściej donosić o kontuzjach w okresach niskich stężeń tych hormonów, np. przed miesiączką. W obu uwzględnionych w studium grupach, kobiet stosujących pigułki i zabezpieczających się w inny sposób, odnotowano podobny wskaźnik kontuzji. John Brewer, dyrektor Lucozade Sport Science Academy, uważa, że według aktualnego stanu wiedzy, to właśnie kobiety niemiesiączkujące są bardziej narażone na kontuzję, ponieważ zmniejszona gęstość kości prowadzi do zwiększonej ich łamliwości. Sądzi też, że relaksyna na pewno wywiera znaczny wpływ na zaobserwowane zjawisko. Jeśli ścięgna i wiązadła stają się bardziej elastyczne, są wskutek tego mocniej naciągane i ulegają uszkodzeniu. Z tego powodu na późniejszych etapach ciąży kobietom odradza się uprawianie sportów wymagających częstego obracania się (na krótko przed porodem relaksyna roluźnia wiązadła macicy; jest wydzielana przez ciałko żółte).