Znajdź zawartość

Microsoft zaprezentował materiał wideo, z którego wynika, iż system Windows 8 może uruchamiać się nawet w ciągu kilkunastu sekund. W porównaniu z Windows 7 czas startu nowego OS-u będzie krótszy - w zależności do konfiguracji - o 30-70 procent. Inżynierowie Microsoftu osiągnęli to stosując pewną sztuczkę. Otóż podczas zamykania systemu do pliku hibernacyjnego nie jest zapisywana cała zawartość pamięci. System zapisuje tylko sesje użytkownika oraz minimum informacji o stanie jądra. Sesja nie jest wyłączana, a hibernowana. Następnie podczas startu następuje dekompresja pliku i odczytanie z niego danych. Największe oszczędności osiągną użytkownicy interfejsu UEFI. Jest on bowiem nowocześniejszy od BIOS-u, a jego kod lepiej zoptymalizowano. Microsoft zapewnia, że nowy sposób startu będzie zauważalny dla użytkowników każdego komputera, a na maszyna z UEFI korzystających z szybkich dysków SSD różnica jest „dramatyczna". http://www.youtube.com/watch?v=9ia3zBs42cc

By ograniczyć skutki zawału serca, próbuje się wprowadzać pacjentów w stan hipotermii. Ostatnie doświadczenia pokazują, że towarzyszące temu problemy będzie można prawdopodobnie przezwyciężyć za pomocą adenozyno-5' monofosforanu (5'-AMP) – związku hamującego metabolizm u hibernujących zwierząt. Cheng Chi Lee z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin prowadził eksperymenty na myszach, u których wywoływano zawał. U gryzoni z grupy kontrolnej i tych, którym podano 5'-AMP, ale nadal utrzymywano w normalnych temperaturach, wystąpiły większe uszkodzenia tkanki serca niż u zwierząt z właściwej grupy eksperymentalnej. U tych ostatnich po zastrzyku z 5'-AMP dochodziło do drastycznego spadku tempa metabolizmu. Jak tłumaczą Amerykanie, dzięki temu chroniąc serce, można je było szybciej i bezpieczniej ochłodzić. Wyniki badań zespołu ukazały się w piśmie branżowym American Journal of Translational Research.

Dinozaury rozmiarów psa, które żyły w pobliżu bieguna południowego, miały podobną tkankę kostną, co dinozaury zamieszkujące inne rejony Ziemi. Fakt ten obala wyniki studium sprzed 13 lat i może wyjaśnić, czemu gady te były w stanie panować nad naszą planetą aż przez 160 mln lat – uważa doktorantka Holly Woodward z Uniwersytetu Stanowego Montany (PLoS ONE). Jeśli szukamy odmienności na poziomie fizjologicznym, powinniśmy się ich spodziewać u dinozaurów z ekstremalnych środowisk, takich jak biegun południowy. W oparciu o tkankę kostną można jednak stwierdzić, że dinozaury żyjące w obrębie południowego koła podbiegunowego były podobne fizjologicznie do dinozaurów żyjących gdziekolwiek indziej. To pokazuje nam coś interesującego; że zasadniczo od początku wczesne dinozaury, a może nawet ich przodkowie, wyewoluowały fizjologię, która pozwoliła całej grupie przez miliony lat z powodzeniem eksploatować rozmaite warunki środowiskowe. Promotor Woodward prof. Jack Horner podkreśla, że jej ustalenia są spójne z innymi wynikami zgromadzonymi w laboratorium histologicznym uniwersyteckiego Museum of the Rockies. Sądzę, że najważniejszym odkryciem jest ustalenie, że polarne dinozaury nie wydają się inne od reszty pod względem wzrostu kości. Dinozaury mają pierścienie przyrostu rocznego, a jeśli ich nie widać, to znaczy, że nie skończyły jeszcze roku – wyjaśnia Horn. Woodward opowiada, że zdecydowała się przeprowadzić swoje badania pod wpływem studium z 1998 r. Dzięki dofinansowaniu National Science Foundation pojechała w 2010 r. do Australii i tam analizowała rzadką kolekcję kości z muzeum w Melbourne. Doktorantka zbadała kości 17 dinozaurów, które żyły 100-112 mln lat temu. Wszystkie gady poza jednym były roślinożercami. Wszystkie żyły na terenie południowego koła podbiegunowego (dzięki tektonice płyt wiadomo, że obecnie jest to terytorium stanu Wiktoria). W studium Woodward wzięli także udział naukowcy będący autorami badania sprzed 13 lat: Tom Rich z Melbourne Museum, Anusuya Chinsamy z University of Cape Town oraz Patricia Vickers-Rich z Monash University (w czerwcu 1998 r. na łamach Journal of Vertebrate Paleontology opublikowali oni artykuł pt. "Histologia kości polarnych dinozaurów"). Dawny zespół z Australii i RPA zaakceptował teorię młodej Amerykanki. Woodward tłumaczy, że teraz wzięto pod uwagę więcej kości, gdyż kolekcja rozrasta się od 25-30 lat. W 1998 r. paleontolodzy przyglądali się mikrostrukturze kości i stwierdzili, że różnice świadczą o tym, że niektóre gady radziły sobie z trudnymi warunkami polarnymi, hibernując, podczas gdy inne wytworzyły w toku ewolucji przystosowania, które pozwoliły im na całoroczną aktywność. Najnowsze studium pokazało, że wszystkie dinozaury poza najmłodszymi miały linie zatrzymania wzrostu (ang. Lines of Arrested Growth, LAGs). Ponieważ hipoteza hibernacyjna opierała się na obecności bądź braku LAGs, w ten sposób udało się ją obalić. W 1998 r. Rich, Chinsamy i Vickers-Rich analizowali kości hipsylofodonta oraz ornitomimozaura z wczesnej kredy. Pochodziły one ze stanowiska Otway Group of Dinosaur Cove w południowo-wschodniej Australii, która przed milionami lat leżała w obrębie południowego koła podbiegunowego. Trio paleontologów badało 6 kości udowych, jednak analizowano histologię tylko 2 z nich. Choć ich właściciele żyli w podobnym środowisku, hipsylofodont wykazywał stałe tempo odkładania tkanki kostnej, a ornitomimozaur cykliczny wzorzec tworzenia kości. Obecność LAGs u ornitomimozaura została więc zinterpretowana jako przejaw wprowadzania się w stan hibernacji. Już wkrótce po publikacji pracy pojawiły się głosy krytyki. Powoływano się m.in. na przykład niedźwiedzi polarnych, które nie hibernują, a mimo to mają w kościach pierścienie przyrostu rocznego. Badania prowadzone na współczesnych zwierzętach sugerują, że LAGs powstają w cyklu rocznym, bez względu na szerokość geograficzną czy klimat. Jak słoje przyrostów rocznych drzew, mogą być sprowadzone do wieku właściciela, dlatego brak takich znaków najprawdopodobniej wskazuje, że dinozaur nie skończył jeszcze roku. Znaki te można również znaleźć u dinozaurów, które żyły na dużo mniejszych szerokościach geograficznych i nie musiały hibernować. Woodward tłumaczy, że jej badania nie oznaczają, że dinozaury z okolic bieguna południowego niczym się nie odróżniały od reszty, na pewno jednak nie różniły się pod względem budowy kości.

Duże zwierzęta żyją przeważnie dłużej od małych, ale różnica ta maleje w przypadku małych zwierząt, które hibernują. Christopher Turbill z Umiwersytetu Medycyny Weterynaryjnej w Wiedniu uważa, że głównym powodem jest uniknięcie bycia upolowanym zimą. Zwiększona przeżywalność spowalnia i wydłuża bowiem cykl życiowy, czego przejawem jest np. wcześniejsze osiąganie dojrzałości płciowej przez zbliżonej wielkości gatunki niehibernujące. Hibernując, zwierzęta spowalniają metabolizm, dlatego mogą znacznie zmniejszyć ilość energii potrzebnej do przeżycia. Przed ułożeniem się do zimowego snu wybierają bezpieczne miejsce, co zmniejsza szanse na stanie się czyjąś przekąską. Wg biologów, wszystko to razem przyczynia się do długowieczności. Już wcześniejsze badania sugerowały, że hibernujące zwierzęta żyją dłużej, ale naukowcy wyjaśniali to raczej ograniczoną ekspozycją na bardzo niskie temperatury oraz brakiem konieczności konkurowania o zmniejszające się rezerwy pokarmowe. Austriacy wyliczali sezonowy i roczny wskaźnik przeżywalności. W ten oto sposób ustalili, że hibernujące gatunki mają o ok. 15% wyższy roczny wskaźnik przeżywalności, ale każdego roku wydają na świat mniejszą liczbę młodych od zwierząt niekorzystających z dobrodziejstw zimowego odpoczynku. Akademicy z Wiednia podają przykład gryzoni. Niehibernujący gatunek, np. szczur, ma rocznie 14 młodych. W jego przypadku szansa na przeżycie roku wynosi 17%, a maksymalna długość życia to 3,9 roku. Hibernujący gryzoń o podobnych gabarytach doczeka się tylko ok. 8 młodych rocznie, ale jego szanse na przeżycie roku wynoszą 50%, a maksymalna długość życia wzrasta do 5,6 roku. Ekipa Turbilla przeanalizowała wcześniejsze badania i uwzględniła nowe dane dotyczące popielicy (Glis glis). Claudia Bieber podkreśla, że wbrew wcześniejszym przypuszczeniom, hibernacja nie jest dla zwierząt niebezpieczna. Znoszą ją dobrze, a i po przebudzeniu mają lepsze szanse na przeżycie od gatunków niehibernujących. Tyczy się to zwłaszcza zwierząt o wadze poniżej 1,5 kg.

Naukowcy z Uniwersytetu Stanforda i Uniwersytetu Alaskańskiego w Fairbanks jako pierwsi szczegółowo zbadali 5 hibernujących baribali, zwanych inaczej niedźwiedziami amerykańskimi (Ursus americanus). Stwierdzili, że w czasie zimowego snu metabolizm tych zwierząt spada do 25% swego zwykłego natężenia. Jest on więc większy, niż sugerowałoby to obserwowane obniżenie temperatury wewnętrznej ciała o 5-6 stopni. Amerykanie podkreślają, że nawet przez 3 tygodnie po przebudzeniu i wzroście temperatury do ok. 38°C metabolizm baribali jest nadal o połowę niższy od normalnego. Ponieważ zwierzęta wydają się w tym stanie sprawne fizycznie i nie dochodzi do spadku masy mięśniowej czy upośledzenia wykonania codziennych czynności, akademicy mają nadzieję, że ich odkrycia uda się jakoś wykorzystać na niwie medycyny ratunkowej. Podczas hibernacji temperatura małych ssaków spada w pobliże punktu zamarzania, a w niektórych przypadkach metabolizm obniża się do 2% zwykłego poziomu. Ustalono, że na każdy spadek temperatury o 10 stopni Celsjusza metabolizm zmniejsza się o połowę. Nic więc dziwnego, że biolodzy sądzili, że spadki te stanowią przejaw działania jednego mechanizmu. Nie potwierdzały tego jednak mniejsze spadki temperatury, które występowały u dużych zwierząt. Stąd pomysł na przebadanie hibernujących baribali. Niedźwiedzie biorące udział w eksperymencie schwytano, ponieważ podchodziły za blisko siedzib ludzkich. Zwierzęta przewieziono do Instytutu Biologii Arktycznej na Uniwersytecie Alaskańskim. Wszczepiono im nadajniki radiowe, które zapisywały dane odnośnie do temperatury, aktywności mięśni oraz tętna. Biolodzy, którzy przedstawili swoje wyniki na konferencji American Association for the Advancement of Science (AAAS), zbudowali dla baribali gawry. Dzięki takiemu udogodnieniu można je było obserwować za pomocą kamer na podczerwień, czujników ruchu oraz detektorów poziomu tlenu i dwutlenku węgla. Niedźwiedzie wstawały średnio raz dziennie, by zająć się higieną osobistą, a czasem poprawić siano w komorze hibernacyjnej. Ich temperatura spadła do minimalnej wartości 30 stopni, a zużycie tlenu i produkcja dwutlenku węgla wskazywały, że metabolizm obniżył się do 25% swojego zwykłego poziomu. W czasie hibernacji baribale biorą głęboki wdech, a gdy zaczyna się wydech, ich serce zatrzymuje się i przestaje bić [...]. Wstrzymują oddech na około minutę, a serce uderza tylko podczas ponownego nabierania powietrza – tłumaczy prof. Brian Barnes. Hibernujące niedźwiedzie oddychają 1-2 razy na minutę, a ich serce zwalnia między oddechami; niekiedy uderzenia dzieli 20 sekund. Za każdym razem, gdy baribal bierze wdech, serce przyspiesza na krótki czas do wartości występujących u odpoczywającego zwierzęcia w sezonie letnim. Kiedy następuje wydech, serce znowu zwalnia i tak będzie przez 30-60 s do następnego oddechu - dodaje Øivind Tøien. Kiedy temperatura osiąga minimalną wartość, mogą się pojawić dreszcze. Wtedy temperatura wzrasta do niemal normalnego poziomu. Taki cykl trwa od dwóch dni do tygodnia. Odnosząc się do funkcjonowania niedźwiedzi po zakończeniu hibernacji, Barnes wspomina o terapii osób po przebytym zawale czy udarze. Zdolność twojego serca do dostarczania do mózgu tlenu jest upośledzona. Gdybyśmy mogli zrobić coś, by zmniejszyć zapotrzebowanie, tak by stanowiło ono odpowiednik wielkości dostaw (zahibernować), wprowadzilibyśmy pacjenta w bezpieczny stan, który dawałby nam więcej czasu na zajęcie się nim.

Niedźwiedzie epoki lodowcowej wyginęły, ponieważ ludzie pozajmowali zamieszkiwane przez nie jaskinie (Molecular Biology and Evolution). Ostatnie studium, w ramach którego badano mitochondrialne DNA z 17 nowych próbek skamieniałości niedźwiedzi jaskiniowych (Ursus spelaeus) i porównywano je z materiałem genetycznym współczesnego niedźwiedzia brunatnego (Ursus arctos), wykazało, że populacja tych zwierząt zaczęła się zmniejszać ok. 50 tys. lat temu. Było to raczej spowodowane ekspansją ludzi niż zmianą klimatu. Jaskinie miały dla tych zwierząt kluczowe znaczenie, ponieważ na czas zimy zapadały tam w hibernację. Dr Mathias Stiller z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej Maxa Plancka wyjaśnia, że przez ludzi niedźwiedzie występujące w Europie w plejstocenie straciły zwyczajnie domy... Spadek zróżnicowania genetycznego niedźwiedzia jaskiniowego rozpoczął się ok. 50 tys. lat temu, o wiele wcześniej niż dotąd sugerowano, w czasie, gdy nie zachodziła większa zmiana klimatu. Pokrywało się to zaś z początkiem ekspansji naszego gatunku – opowiada Aurora Grandal-D'Anglade z University of Coruña. Po zakończeniu datowania radiowęglowego międzynarodowy zespół ujawnił, że ok. 35 tys. lat temu U. spelaeus nie był już powszechny w Europie Środkowej. Można to przypisać ekspansji ludzi i zrodzeniu się wskutek tego międzygatunkowej konkurencji o terytorium i schronienie. Specjalistka zwraca uwagę, że mimo wielu skamielin typowych ofiar niedźwiedzi jaskiniowych znaleziono niewiele śladów świadczących o upolowaniu. Międzynarodowy zespół naukowców badał mitochondrialne DNA ze skamielin z osadów syberyjskich, ukraińskich, środkowoeuropejskich oraz pochodzących z Półwyspu Iberyjskiego, a zwłaszcza z Galicji. Następnie przeprowadzono analizę prawdopodobieństwa subiektywnego poszczególnych scenariuszy wydarzeń. Poza tym akademicy dokonali porównań ze współczesnymi niedźwiedziami brunatnymi oraz ich skamielinami. By wykazać, czemu U. spelaeus wyginął, a U. arctos nie, trzeba było się przyjrzeć 59 sekwencjom genetycznym niedźwiedzia jaskiniowego i 40 niedźwiedzia brunatnego, datowanym w przypadku tego pierwszego na okres sprzed 60-24 tys. lat, a w przypadku drugiego od 80 tys. lat temu do teraz. Zubożenie środowiska podczas maksimum ostatniego glacjału było przysłowiowym gwoździem do trumny dla niedźwiedzia jaskiniowego. Niedźwiedź brunatny nie podzielił jego smutnego losu, bo hibernując, nie polegał w tym samym stopniu na jaskiniowym habitacie. Tak naprawdę jego skamieliny nie są zbyt licznie reprezentowane w osadach jaskiniowych – wyjaśnia Grandal-D'Anglade. Ostateczne wyginięcie niedźwiedzia jaskiniowego zbiega się w czasie z ostatnim ochłodzeniem klimatu podczas plejstocenu (miało to miejsce 25-18 tys. lat temu).

Wygląda jak scena z horroru Hitchcocka, ale to najszczersza prawda. Sikora bogatka zabijająca i zjadająca nietoperze. Wcześniej mówiło się raczej o nietoperzach łapiących ptaki, a nie o sytuacji odwrotnej, lecz dr Péter Estók z Instytutu Ornitologii Maxa Plancka już od jakiegoś czasu dokumentuje te niezwykłe zachowania. Po raz pierwszy biolog natknął się na taki przypadek w 1996 r. w węgierskiej jaskini w Górach Bukowych (Bükk hegység). Po 10 latach w ciągu dwóch zim Estók i zajmujący się ekologią nietoperzy Björn Siemers nagrali tam 18 kolejnych przykładów zjadania przez sikory nietoperzy z rodzaju Pipistrellus. W sezonie 2004/05, gdy zima była surowa, zginęło 16 nietoperzy, a na przełomie roku 2005 i 2006, kiedy zima była łagodna i spadło niewiele śniegu, sikorki pożarły tylko dwa. Każdej zimy w okolicach jaskini mieszkało stado sikor, składające się z ok. 50 osobników. Ptaki wyszukiwały budzące się ze snu zimowego ssaki. Przeważnie zjadały je w jaskini, ale jak widać na jednym z filmów, czasem przenosiły się z kąskiem na pobliskie drzewa. Sikory nie zabijały nietoperzy przed rozpoczęciem jedzenia, ale ssaki ostatecznie umierały, kiedy ptaki otwierały im czaszkę – ujawnia Siemers. Ponieważ nietoperze nadal są mocno wychłodzone, poruszają się wolno, łatwo je więc pochwycić. Dla sikory jest to jednak spory wyczyn, jako że nietoperze z rodzaju Pipistrellus ważą ok. 5 g, a bogatki tylko 4-krotnie więcej. Kiedy badacze zapewnili sikorom inne pożywienie (ziarna słonecznika i kawałki bekonu), zmalała liczba dekapitacji nietoperzy. Podczas 10 dni obserwacji życie stracił tylko 1 nietoperz. Oznacza to, że ptaki polują na latające ssaki, gdy brakuje im zwykłego pożywienia, czyli gąsienic lub pająków. W ramach eksperymentu Estók i Siemers sprawdzali, czy sikory wpadają na nietoperze przez przypadek, czy celowo ich szukają. W tym celu odtwarzali dźwięki, wydawane przez wychodzące z hibernacji nietoperze, ustawiając głośniki tuż przy wejściu do pieczary. Okazało się, że sygnały te przyciągały sikory. Dla nietoperzy to dźwięki o niskiej częstotliwości, maksymalnie 15 kiloherców, lecz dla sikorek o bardzo wysokiej, powyżej wyznaczonego naukowo dla ich gatunku progu słyszalności. Mimo to ptaki reagowały na te dźwięki. Nie wiadomo, czy sikory z północno-wschodnich Węgier są izolowaną grupą, która nauczyła się polować na nietoperze, czy swoje zachowanie zmieniają w podobny sposób wszystkie sikory bogatki z Europy. Wiadomo jednak na pewno, że podczas 22 dni obserwacji naukowcy zaobserwowali kilkanaście takich przypadków. Jak zapewnia Estók, nie chodzi o agresję, a więc o walkę o przestrzeń do gniazdowania czy jakiekolwiek inne zasoby, ale o przetrwanie. Biolodzy znaleźli kilka trucheł i jednego nietoperza w stanie terminalnym. Sikory wydziobały mięśnie, tłuszcz, wnętrzności i mózg. Pozostawiły tylko skórę i kości. Jaskinia w Górach Bukowych jest dobrze oświetlona, dlatego sikory poruszają się tam bez trudu.

Drobno pokruszone kawałki lodu wprowadzane bezpośrednio do ciała pacjenta mogą znacznie zwiększyć szanse na przeżycie wielu wypadków. Istnieje szansa, że już niedługo ruszą pierwsze testy wynalazku na ludziach. W naszej zawiesinie otrzymujesz i ciecz, i lód - podsumowuje krótko właściwości produktu Ken Kasza z Argonne National Laboratory w amerykańskim stanie Illinois. Zdaniem przedstawicieli instytucji, nowy wynalazek pozwala na rozwiązanie wielu problemów towarzyszących takim urazom, jak wypadki komunikacyjne czy atak serca. Inspiracją dla opracowania techniki były wielokrotnie obserwowane przypadki pacjentów, którzy trafiali do szpitali po wpadnięciu do jeziora skutego lodem. Choć krążenie i akcja oddechowa ustawały u nich niejednokrotnie nawet na półtorej godziny, często opuszczali lecznice w świetnym stanie. Różne próby wychładzania organizmu były podejmowane już wielokrotnie. Probowano m.in. kąpieli w wannach wypełnionych lodem, specjalnie chłodzonych koców czy wstrzyknięć silnie schłodzonej soli fizjologicznej. Większość z nich działała jednak zdecydowanie zbyt wolno, by skutecznie wychłodzić najważniejsze organy wewnętrzne. Co więcej, maksymalny czas, na jaki można było bezpiecznie "zahibernować" pacjenta, wynosił około 30 minut. To stanowczo zbyt mało przy wielu rodzajach zabiegów chirurgicznych. Zastąpienie soli zawiesiną drobnych kryształów lodu pozwala na znaczne zwiększenie wydajności pochłaniania ciepła. Pozwala to na radykalne przyśpieszenie procedury i znacznie zwiększa szanse pacjenta na przeżycie. Wstępne testy prowadzone podczas zabiegów angioplastyki (korygowania przepływu krwi przez naczynia za pomocą wprowadzonego do niego narzędzia - cewnika) wykazują, że nowa mieszanka schładza organizm aż pięciokrotnie wydajniej w stosunku do wstrzyknięć zimnej, lecz płynnej soli fizjologicznej. Zwierzęta, na których przeprowadzono eksperymentalny zabieg, przeżywały zatrzymanie krążenia nawet na 30-45 minut. Dla porównania, normalny czas, po którym należy przerwać zabieg i przywrócić fizjologiczną temperaturę ciała, to 10-15 minut. Bardzo możliwe, że uzyskanoby nawet lepsze wyniki, lecz badacze chcieli mieć pewność, że wszystkie zwierzęta przeżyją procedurę. Uzyskana mikstura to coś więcej, niż zwykła woda z lodem. We współpracy z Uniwersytetem w Chicago opracowano maszynę, która wygładza nierówności i ostre krawędzie na powierzchni grudek. Powstają w ten sposób drobiny o średnicy 1 milimetra, których kształt zapobiega powstawaniu zatorów. Kryształki te są na tyle małe, że zawiesinę można podawać nawet do wnętrza mózgu. Gdy zaś lód zawarty w zawiesinie stopi się, można go z łatwością usunąć, a ewentualne resztki są szybko absorbowane przez organizm. Silne wychłodzenie organizmu znacznie ułatwia przeprowadzenie wielu skomplikowanych zabiegów. Według lekarzy opracowana technologia może znacznie zwiększyć szanse pacjentów na przeżycie takich operacji, jak transplantacje, usuwanie efektów ataku serca, czy nawet wyjątkowo inwazyjne interwencje w obrębie płuc. Naukowcy z Argonne National Laboratory starają się obecnie o uzyskanie zezwolenia na przeprowadzenie pierwszych testów na ludziach. Ostatecznym celem badaczy jest dopuszczenie wynalazku do stosowania także w karetkach pogotowia. Dzięki temu w sytuacjach zagrożenia życia możliwe byłoby "zahibernowanie" pacjenta i bezpieczne dostarczenie go do szpitala, gdzie otrzymałby pełną, fachową pomoc lekarzy.

Zaburzenie afektywne dwubiegunowe, nazywane kiedyś psychozą maniakalno-depresyjną, przypomina stan hibernacji (Molecular Medicine). Zespół doktora Martina Begemanna z Instytutu Medycyny Doświadczalnej Maxa Plancka przez 16 lat badał kobietę z szybką zmianą faz (ang. rapid-cycling bipolar disorder). Oznacza to, że w ciągu roku stwierdzano u niej 4 lub więcej epizodów depresji i/lub manii. Podczas dwóch epizodów depresji i dwóch epizodów manii przez dwa dni z rzędu Niemcy pobierali pacjentce krew. Rok później powtórzono zabieg, by zweryfikować pierwotne spostrzeżenia. Skupiono się na jednej osobie, ponieważ poszczególni pacjenci z cyklofrenią różnią się pod względem geno- i fenotypu, brakuje też spójnego modelu zwierzęcego tej choroby. Okazało się, że w fazie depresji we krwi kobiety występowało zwiększone stężenie 2 substancji, enzymów, powiązanych z okresową hibernacją różnych gatunków zwierząt: syntetazy prostaglandyn D (ang. prostaglandin D synthetase, PTGDS) oraz 11-ketoreduktazy prostaglandyny D2 (ang. prostaglandin D2 11-ketoreductase, AKR1C3). Naukowcy postanowili zaordynować chorej przeciwzapalny celekoksib (inhibitor enzymu o nazwie cykloksygenaza-2, COX-2). Po 5 miesiącach terapii epizody depresji zelżały, podobnie zresztą jak napady manii. Oznacza to, że w zaburzeniu tym ważną rolę spełniają prostaglandyny, a COX-2 katalizuje proces ich syntezy. W oparciu o nasze dane molekularne domyślamy się, że szybka zmiana faz u ludzi może odzwierciedlać stary ewolucyjnie program behawioralny, odnoszący się do cyklu hibernacyjnego (z okresowym żerowaniem, wzmożoną aktywnością psychomotoryczną i rozmnażaniem, które przeplatają się z epizodami odpoczynku i snu). Tutaj dochodzi do patologicznego reaktywowania tego mechanizmu przez nieznane czynniki, co prowadzi do przyspieszenia zmian. Również w Niemczech przeprowadzono inny eksperyment z chorymi na głęboką depresję. Przez 6 tygodni podawano im celekoksib. Doprowadziło to poprawy stanu uczestniczących w testach klinicznych chorych. W ten sposób autorzy studium testowali hipotezę, że w patogenezie depresji ważną rolę odgrywają procesy zapalne. Badacze z Instytutu Maxa Plancka wysnuli swoją teorię o podobieństwie hibernacji i zaburzenia dwubiegunowego, bazując na danych odnośnie do ekspresji genów. Wygląda na to, że warto połączyć teorie zapalną i hibernacyjną. Niewykluczone, że w chorobie dwubiegunowej z szybką zmianą faz okresowo występują samoograniczające się stany zapalne, które w odróżnieniu od innych chorób zapalnych mózgu, nie prowadzą do widocznych zmian neurodegeneracyjnych.

Kilka lat załogowego lotu na Marsa lub inną planetę to nie lada wyzwanie, a powodów jest co najmniej kilka. Po pierwsze, trzeba zabrać ze sobą zapasy pożywienia, tlenu, a także płuczki wieżowe, by usunąć z pomieszczeń mieszkalnych dwutlenek węgla. Po drugie, należy rozwiązać kwestię odchodów. Po trzecie, trzeba jakoś wytrzymać z tymi samymi ludźmi przez tysiące dni. Nie jest to łatwe nawet w przypadku zgranej ekipy. Zespół anestezjologa dr. Warrena Zapola z Uniwersytetu Harvardzkiego zaproponował, by rozwiązać wszystkie te problemy za pomocą... siarkowodoru. Lekarze z Massachusetts General Hospital rozważyli wcześniej kilka możliwych scenariuszy. Zastanawiali się np. nad obniżeniem temperatury w pomieszczeniu. Okazało się jednak, że gdy ciepłota ciała spada poniżej 30°C, może to zaburzać pracę serca. Tak ukochane przez twórców filmów SF zamrażanie nie jest więc najlepszym, przynajmniej obecnie, rozwiązaniem. Inna możliwość to wdychanie przez astronautów siarkowodoru (sulfanu, H2S), gazu powstającego podczas gnicia białek. Zespół Zapola prowadził eksperymenty na myszach. Udało się wykazać, że H2S zwalnia metabolizm, ale nie odcina dopływu krwi do mózgu (Anesthesiology). Myszy nie były uśpione. Reagowały na uszczypnięcia w ogon. Nie mam pojęcia, jak się czuły. Prawdopodobnie jak na zwolnionym filmie. Parametry życiowe gryzoni zmieniły się już w 10 minut po podaniu siarkowodoru. Zwierzęta zużywały mniej tlenu i wydychały mniej dwutlenku węgla. Ich metabolizm pozostawał spowolniony tak długo, jak długo podawano im gaz. Do normalnego stanu powracały po upływie półgodziny od zakończenia inhalacji. Podczas eksperymentu tętno spadło o połowę. Nie zmieniło się jednak ciśnienie krwi ani siła uderzeń serca. Zmalała częstotliwość oddechu, lecz stężenie tlenu we krwi pozostało takie samo. Oznacza to, że narządy wewnętrzne miały go nadal pod dostatkiem. Teraz Amerykanie zamierzają powtórzyć zabiegi na większych zwierzętach, najprawdopodobniej na owcach. Jak zwykle w przypadku tego typu odkryć, trzeba jeszcze przeprowadzić wiele badań. Dopiero wtedy rozpoczną się testy kliniczne na zdrowych jak rydze astronautach. Wcześniej będzie można wykorzystać metodę przy udzielaniu pomocy ofiarom wypadków. Zapol wylicza, że na wojnie aż 60% rannych umiera poza szpitalem. Nie można im podać krwi ani uzupełnić płynów. Gdybyśmy mogli w tym krótkim czasie od urazu zamrozić cię lub zwolnić twój metabolizm, zrestartowalibyśmy cię po naprawieniu aorty lub innej uszkodzonej części. Ratownicy medyczni próbowali ochładzać rannych wodą, ale potrzeba jej było tyle, że w warunkach polowych, a zwłaszcza wojennych, było to zupełnie niepraktyczne.

<!-- @page { size: 21cm 29.7cm; margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } --> Okazuje się, że zapadanie w zimowy sen jest w świecie zwierząt dość powszechnym obyczajem. Jak odkryli badacze z British Antarctic Survey, do zimowych śpiochów należą nawet ryby. Przedstawiciele gatunku Notothenia coriicepspopadają w letarg, pozwalający zaoszczędzić energię. Podobnie jakssaki, ryby te co pewien czas na krótko ożywiają się, po czymkontynuują "drzemkę". W tym stanie ich metabolizm staje się pięciokrotnie wolniejszyniż podczas normalnej aktywności. Jednocześnie grupy tych ryb zajmująznacznie mniejszy niż zwykle obszar, a przebywane przez nie dystansedobowe ulegają 20-krotnemu skróceniu.Według naukowców, przejście w stan hibernacji raczej nie jest wywoływane wahaniami temperatury wody – te w skali roku osiągają jedynie 2 stopnie Celsjusza – ale zmianami światła dziennego. Kierując się poziomem nasłonecznienia, ryby prawdopodobnie próbują wykorzystać krótkie antarktyczne lato do zgromadzenia zapasu energii, wystarczającego na przetrwanie zimy. Zachowanie to pozostaje jednak zagadką, ponieważ naturalne otoczenie N. coriiceps obfituje w pożywienie przez cały rok. Ponadto dotychczas nie obserwowano wśród ryb dużych zmian metabolizmu następujących niezależnie od temperatury otoczenia.

Ciepła zima powoduje, że wiele gadów zbyt wcześnie się budzi. Eksperci znaleźli na to radę: zamiast podgrzewać w razie nadejścia chłodów, żółwia należy umieścić w lodówce. Trzymanie w lodówce to idealna metoda. Udowodniono, że jest bezpieczna w dobie zmian klimatycznych. Bezsprzecznie staje się coraz popularniejsza – podkreśla Joy Bloor, właścicielka Ogrodu Żółwi (Tortoise Garden) w Kornwalii. Żółwie zapadają na czas zimy w hibernację. Temperatura ich ciała musi się jednak wahać w granicach 3-5 stopni Celsjusza. Gdy na dworze robi się cieplej, budzą się i zaczynają żerować, a gdy nadchodzą przymrozki, umierają. Hodowcy zalecają, by korzystać z nowych urządzeń ze sprawnie działającymi termostatami. Powinna to być lodówka, a nie lodówkozamrażarka, ponieważ te ostatnie często szwankują, skutecznie zamrażając całe wnętrze, w tym przypadku razem z nowym lokatorem. By wpuścić odpowiednią ilość powietrza, wystarczy raz dziennie otworzyć drzwi. Pani Bloor z żalem stwierdza, że sama nie może skorzystać z własnych rad, ponieważ hoduje ok. 400 żółwi, z których część ma ponad 100 lat. Gady można wkładać do chłodziarki, zanim się obudzą. Jeśli to nastąpi, a temperatura drastycznie się obniży, żółwie nie przeżyją.

Biolodzy uważają, że zegar biologiczny zatrzymuje się na czas zimowej hibernacji. Zjawisko to zaobserwowano u chomików europejskich (Cricetus cricetus). To największy gatunek tych gryzoni, rzadko hodowany w niewoli. U zahibernowanego zwierzęcia mózg funkcjonuje jak w czasie snu, zwalnia też metabolizm. Temperatura wewnętrzna spada np. u susłów północnych poniżej punktu zamarzania. Uznaje się, że hibernacja wyewoluowała ze snu jako forma oszczędzania energii zimową porą. Wyniki niektórych badań wskazywały, że temperatura ciała nadal wzrasta i maleje w cyklu dobowym, jednak zmiany te nie są tak duże, jak w normalnych warunkach. Nikt nie sprawdzał natomiast, co dzieje się w samym zahibernowanym mózgu ani nie przyglądał się aktywności genów kontrolujących zegar biologiczny. Florent Revel i Paul Pévet z Uniwersytetu Ludwika Pasteura w Strasburgu analizowali wpływ hibernacji na mózg wspomnianego chomika europejskiego. Okres między grudniem a marcem zwierzę to spędza zakopane w swojej norze. Na powierzchnię wychodzi tylko od czasu do czasu: 3-4-dniowy okres hibernacji przeplata się z 2-3 dniami aktywności. Zespół biologów sztucznie wywołał u gryzoni hibernację, wyłączając w laboratorium światło i obniżając temperaturę do 8 stopni Celsjusza. Następnie określano aktywność 4 regulujących zegar biologiczny genów: Per1, Per2, Bmal1 i genu wazopresyny argininowej (ADH). Wszystkie znajdują się w zlokalizowanym w przedniej części podwzgórza parzystym jądrze nadskrzyżowaniowym (SCN, suprachiasmatic nuclei). W czasie hibernacji ich aktywność utrzymywała się na stałym poziomie, w normalnych warunkach podlega natomiast dobowym fluktuacjom (Proceedings of the National Academy of Science). Po raz pierwszy zidentyfikowaliśmy stan fizjologiczny, w którym zegar biologiczny nie działa – emocjonuje się Pévet. Inni eksperci zgłaszają jednak pewne wątpliwości. Craig Heller z Uniwersytetu Stanforda badał rytmy dobowe u zahibernowanych wiewiórek z gatunku Spermophilus lateralis. Jego zdaniem, badania Francuzów są interesujące, ale ich wyniki mogą się nie odnosić do gatunków innych niż chomik europejski. Poza tym monitorowanie aktywacji genów w mózgu może nie być dostatecznie czułą metodą oceny cyklów dobowych organizmu. Niewykluczone, że łatwiej jest wychwycić niewielkie zmiany w temperaturze niż aktywności molekularnej. Pévet akceptuje zgłaszane uwagi, lecz jednocześnie uważa, że zrozumienie hibernacji i jej związków z rytmami dobowymi pozwoli lekarzom wprowadzać pacjentów w podobny stan w czasie operacji.

Hibernacja nie osłabia baribali (niedźwiedzi czarnych), a przynajmniej nie tak, jak można by się tego spodziewać. Prowadzony przez T.D. Lohuisa zespół naukowców z Alaska Department of Fish and Game odkrył, że siła mięśni szkieletowych misia obniża się podczas zimowego odpoczynku w o wiele mniejszym stopniu niż u człowieka, który musiałby podobnie długo leżeć w łóżku. Naukowcy studiowali, czy i ewentualnie jak brak ruchu oraz post wpływają na funkcjonowanie mięśni drapieżnika. Ponieważ niedźwiedzie przebywają przez kilka zimowych miesięcy w ciasnym pomieszczeniu bez jedzenia, ale mogą zachować białka mięśni i po przedwczesnym wybudzeniu przejawiać konsekwentną aktywność, zmierzyliśmy [u zwierzęcia przebywającego w gawrze — przyp. red.] siłę mięśni szkieletowych, odporność na zmęczenie oraz, w warunkach in vivo [czyli na żywym zwierzęciu], kurczliwość nietkniętych włókien mięśniowych [...]. Okazało się, że po 110 dniach odosobnienia i głodówki w legowisku niedźwiedź utracił ok. 29% siły mięśniowej. I tu porównanie: człowiek przestrzegający zrównoważonej diety, ale zmuszony do leżenia przez 90 dni "plackiem" w łóżku, traci 54% siły mięśni. Astronauci słabną w warunkach braku ciążenia jeszcze szybciej. Po 17-dniowym przebywaniu w przestrzeni kosmicznej tracą 11% mocy (Physiological and Biochemical Zoology).

Mitsutaka Uchikoshi, który zaginął ostatnio w zachodniej Japonii, przeżył ponad trzy tygodnie bez jedzenia i picia w temperaturze bliskiej zera. Udało mu się to, ponieważ, jak twierdzą lekarze, zapadł w stan przypominający hibernację. Kiedy pod koniec października odnaleziono go na górze Rokko (Rokkō-san), mężczyzna miał niemal niewyczuwalny puls, jego narządy wewnętrzne nie pracowały albo działały na zwolnionych obrotach, a temperatura ciała spadła do ok. 21 stopni Celsjusza. Po 24 dniach od zaginięcia pacjent trafił do głównego szpitala w Kobe (Kobe City General Hospital). Drugiego dnia było pochmurno. Byłem na dworze i czułem się bardzo dobrze. To moje ostatnie wspomnienie, potem musiałem zapaść w sen — wspominał 35-letni Uchikoshi przed powrotem do domu. Uchikoshi jest urzędnikiem miejskim z sąsiedniego Nishinomiya. Przyjechał w góry na przyjęcie grillowe. Po utracie przytomności jego metabolizm bardzo szybko zwolnił (leżał na ziemi przy temperaturze 10 stopni). Znalazł się w stanie podobnym do hibernacji. Jego narządy wewnętrzne pracowały na zwolnionych obrotach, a mózg był zabezpieczony. Uważam, że odzyskał 100-procentową jego wydajność — powiedział mediom dr Shinichi Sato. Uchikoshi był leczony z powodu wyziębienia organizmu (hipotermii), zaburzeń w pracy wielu organów, a także spowodowanej upadkiem utraty krwi. Medycy nadal nie wiedzą, jak udało mu się przeżyć. Zwierzęta, np. wiewiórki czy niedźwiedzie, zapadają w sen zimowy. Zmniejsza się wtedy ilość tlenu potrzebnego do przeżycia komórek. W ten sposób narządy wewnętrzne, w tym mózg, są zabezpieczane przed uszkodzeniem.