Znajdź zawartość

Przyłożenie do płata ciemieniowego prądu elektrycznego o słabym natężeniu poprawia zdolności matematyczne nawet na pół roku. Ważne jest jednak nie tylko natężenie, ale i kierunek przepływu prądu. Zwiększenie zdolności następuje wyłącznie przy kierunku od prawej do lewej (Current Biology). W eksperymencie doktora Cohena Kadosha z Uniwersytetu Oksfordzkiego wzięło udział 15 studentów w wieku 20-21 lat. Opanowywali oni symbole oznaczające różne cyfry/liczby. Następnie naukowcy sprawdzali, jak szybko i dokładnie ochotnicy rozwiązywali serię zadań matematycznych. Badanym aplikowano placebo albo prąd o natężeniu 1 mA. Prąd płynął przez płat ciemieniowy od strony prawej do lewej bądź na odwrót. Wybrano właśnie ten rejon, ponieważ odpowiada za zdolności matematyczne. Po paru sesjach osoby, u których zastosowano prąd płynący od prawej do lewej, osiągały lepsze rezultaty w zadaniach, podczas gdy grupa stymulowana od lewej do prawej zaczęła wypadać znacznie gorzej, działając na poziomie 6-latka. Rezultaty grupy placebo plasowały się pośrodku. Badania sprawdzające wykazały, że zaobserwowany efekt dotyczył wyłącznie operacji na wyuczonych symbolach, a pozostałe funkcje poznawcze nie uległy zmianie. Brytyjczycy posłużyli się m.in. Testem Ridleya Stroopa, gdzie zazwyczaj trzeba nazwać kolor słowa, ignorując jego napisane znaczenie. W tym przypadku zastosowano jego zmodyfikowaną wersję: wyższe wartości były zapisane mniejszymi symbolami, a niższe większymi. Poza tym Kadosh posłużył się testem mapowania, gdzie symbol powinien być poprawnie umieszczony między dwoma innymi, analogicznie do umiejscawiania 5 w połowie drogi między 1 a 9. W tego typu standardowych testach dzieci i osoby z dyskalkulią wypadają gorzej od pozostałych. Gdy najlepszą grupę ze stymulacją elektryczną od prawej do lewej zbadano po upływie pół roku, okazało się, że wyższy poziom osiągnięć się utrzymał. Doktor Kadosh zaznacza, że na razie jest zbyt wcześnie, by myśleć o zastosowaniu metody elektrycznej stymulacji np. u dzieci z trudnościami w uczeniu się. Nawet w przyszłości elektryczna stymulacja nie zrobi z ciebie Einsteina, ale przy odrobinie szczęścia możemy pomóc komuś nieco lepiej radzić sobie z matematyką. W ramach wcześniejszych badań zespół Kadosha zademonstrował, że wywołany stymulacją spadek zdolności matematycznych ma charakter krótkotrwały. Jak widać, efekt naprawczy utrzymuje się dla odmiany dużo dłużej, rokowania są więc naprawdę dobre...

Dotąd sądzono, że dendryty przewodzą sygnał do ciała komórki (stanowią wejście), a aksony wyprowadzają sygnał na zewnątrz (są wyjściem). Okazuje się, że to nie do końca prawda, bo aksony mogą też działać w przeciwną stronę i przewodzić sygnał do ciała neuronu. Poza tym naukowcy z Northwestern University wykazali, że aksony, inaczej neuryty, mogą się ze sobą porozumiewać. Przed przesłaniem sygnału w odwrotną stronę przeprowadzają własne wyliczenia – bez udziału ciała komórki czy dendrytów. To przeciwieństwo typowej komunikacji neuronalnej, gdzie akson jednego neuronu komunikuje się z dendrytem lub ciałem drugiej komórki, lecz nie z innym aksonem. Wyliczenia w aksonach zachodzą tysiące razy wolniej niż w dendrytach, co daje neuronom szansę na przetworzenie istotnych danych w dendrytach, a mniej palących kwestii w aksonach. Odkryliśmy wiele zjawisk fundamentalnych dla sposobu działania neuronów, które są sprzeczne z informacjami zamieszczonymi w podręcznikach biologii/neurologii. Sygnał może się przemieszczać z końca aksonu do ciała neuronu, podczas gdy typowo ruch odbywa się w przeciwnym kierunku. Widząc to, byliśmy zdumieni – opowiada prof. Nelson Spruston. Zespół Sprustona jako pierwszy odkrył, że pojedyncze neurony mogą wysyłać sygnały nawet przy braku elektrycznej stymulacji w obrębie ciała komórki czy dendrytów. Podobnie jak nasza pamięć krótkotrwała, komórki nerwowe czasami gromadzą i integrują bodźce przez dłuższy czas (od dziesiątych sekundy po parę minut). Po przekroczeniu pewnego progu, nawet pod nieobecność bodźca, wysyłają długie serie sygnałów – potencjałów czynnościowych. Naukowcy nazwali to zjawisko przetrwałymi wyładowaniami (ang. persistent firing). Wydaje się, że wszystko to ma miejsce właśnie w aksonie. Amerykanie stymulowali neuron przez 1-2 minuty. Kolejne bodźce aplikowano co 10 sekund. Neuron wyładowywał się w tym czasie, ale po zakończeniu stymulacji potencjały czynnościowe były nadal generowane przez minutę. To bardzo niezwykłe myśleć, że neuron może się wyładowywać stale pod nieobecność bodźca. To coś całkiem nowego, że komórka nerwowa integruje informacje przez długi czas, dłuższy od typowej, liczonej od milisekund po sekundę, prędkości operacyjnej neuronu. Opisany właśnie mechanizm działania neuronów może odgrywać ważną rolę zarówno w procesach prawidłowych, w tym pamięciowych, jak i chorobowych. Niewykluczone, że przetrwałe wyładowania neuronów hamujących przeciwdziałają stanom nadmiernego pobudzenia w mózgu, np. występującym podczas napadów padaczkowych. Jako pierwszy przetrwałe wyładowania zaobserwował student Mark Sheffield. Inni naukowcy zapewne także zwracali na nie uwagę, ale uznawali je za błąd w zapisie sygnałów. Gdy Sheffield stwierdził obecność potencjałów czynnościowych, poczekał, aż wszystko się uspokoi. Potem znów stymulował komórki nerwowe przez pewien okres, przestawał i obserwował pojawiające się dalej wyładowania. Spruston i Sheffield odkryli, że procesy pamięci komórkowej zachodzą w aksonach, a potencjał iglicowy jest generowany znacznie dalej niż można by się spodziewać (zamiast w pobliżu ciała neuronu powstaje bliżej końca aksonu). Po eksperymentach na pojedynczych neuronach, pobranych z hipokampów i kory nowej myszy, akademicy zaczęli pracować na grupach komórek nerwowych. Wtedy też zauważyli, że aksony komunikują się ze sobą. Stymulowano jeden neuron, a przetrwałe wyładowania występowały w innej niestymulowanej komórce. W komunikacji tej nie pośredniczyły ani dendryty, ani ciała komórek. W przyszłości trzeba będzie rozstrzygnąć, na jakiej zasadzie porozumiewają się aksony i czy jest to rzadkość, czy rozpowszechnione zjawisko.

Naukowcy z Instytutu Ornitologii Maxa Plancka ustalili, że nocki duże (Myotis myotis) orientują się w ciemnościach dzięki ziemskiemu polu magnetycznemu i choć są aktywne głównie nocą, kalibrują swój kompas na podstawie położenia słońca podczas zachodu. Od lat 40. ubiegłego wieku wiedziano, że odtwarzając topografię najbliższego otoczenia, nietoperze posługują się echolokacją. Niektóre jednak wypuszczają się podczas polowań na odległość 20 km od swoich kryjówek. Ponadto często letnie i zimowe noclegownie są oddalone o ponad 50 km, a pewne znane chiropterologom gatunki migrują każdego roku na terenie Europy, pokonując nawet do 1000 km (!). Najnowsze badania ujawniły, że podczas dłuższych podróży nietoperze wykorzystują pole magnetyczne naszej planety. Naukowcy z Instytutu Ornitologii Maxa Plancka potwierdzili to na nockach. Oceniali ich zdolność odnalezienia drogi do domu, manipulując polem magnetycznym o zachodzie słońca. Richard Holland, Ivailo Borissov i Björn Siemers sprawdzali, czy nietoperze potrafią się zorientować w nieznanym terenie. Wyłapywali zatem latające ssaki i wypuszczali je 25 km od macierzystej jaskini. Śledzili trasę ich lotu za pomocą miniaturowych nadajników radiowych. Okazało się, że już po 1-3 km większość nietoperzy kierowała się w stronę miejsca zamieszkania. Byłem dość sceptyczny, że pierwsza część eksperymentu się powiedzie. Dlatego zrobiło na mnie duże wrażenie, że najszybsze nietoperze dotarły do jaskini zaledwie dwie godziny po wypuszczeniu – wyjawia Siemers. Na tym etapie badaczy najbardziej interesowała kwestia, czy nawigacja po nieznanej okolicy ma jakiś związek z polem magnetycznym, a jeśli tak, to czy – jak u migrujących ptaków – kalibracja kompasu zachodzi dzięki słońcu. Posługując się cewką Helmholtza, w przypadku połowy nietoperzy Niemcy zmienili o zachodzie słońca kierunki pola magnetycznego – w ten sposób północ stała się wschodem. W odróżnieniu od grupy kontrolnej, osobniki te skręcały o mniej więcej 90 stopni na wschód, zamiast lecieć na południe do jaskini. Na samym końcu naukowcy powtórzyli eksperyment nocą. Znów u połowy ssaków zamieniono kierunki pola magnetycznego, ale zrobiono to dopiero wtedy, gdy z nieba znikły jakiekolwiek ślady zachodu słońca. W takich warunkach wszystkie zwierzęta – zarówno z grupy eksperymentalnej, jak i kontrolnej – przemieszczały się w stronę jaskini. Nocki duże wykorzystują pozycję naszej gwiazdy jako najpewniejszy wskaźnik kierunku i kalibrują z nim pole magnetyczne, by posługiwać się tym później w nocy jak kompasem – tłumaczy Holland. Dla nietoperzy zachód jest tam, gdzie chowa się słońce, nieważne, co "mówi" pole magnetyczne. W danej lokalizacji złoża żelaza w skorupie ziemskiej mogą zaburzać pole magnetyczne, lepiej więc wybrać coś pewniejszego, nawet jeśli miałaby to być jedynie lekka poświata na widnokręgu...

Niedawno ogłoszono wyniki 5. edycji Konkursu na Najlepsze Złudzenie Wzrokowe Roku. Organizuje go Neural Correlate Society. Z pracami będzie się można zapoznać m.in. na Festiwalu Nauki w Glasgow. Drugie miejsce zajęło dzieło Roba Jenkinsa, psychologa z miejscowego uniwersytetu. Ghostly Gaze (Spojrzenie Ducha) to dwie kobiece twarze. Gdy widzi się je z daleka, wydają się patrzeć na siebie. Gdy jednak odległość między obserwatorem a głowami maleje (czyli obraz na siatkówce się powiększa), kobiety spoglądają przed siebie. Jenkins słusznie zauważa, że kierunek patrzenia jest ważną wskazówką w kontaktach społecznych. W większości sytuacji jesteśmy bardzo dokładni w ocenianiu, gdzie inni ludzie patrzą, ale w pewnych okolicznościach normalna percepcja spojrzenia może prowadzić na manowce. Psycholog wymieszał ze sobą szczegóły dwóch zdjęć, które są ze sobą sprzeczne. To, które detale dominują, zależy od odległości, z jakiej się je ogląda. Złudzenie pomaga nam lepiej zrozumieć naturę kontaktu wzrokowego i uczucia bycia obserwowanym.

Malezja wydaje pierwszy na świecie przewodnik dla muzułmanów w kosmosie.Zdecydowano się na to, ponieważ dzisiaj (10 października) pierwszyprzedstawiciel tego kraju znalazł się na orbicie okołoziemskiej. Sheikh Muszaphar Shukor jest chirurgiem ortopedą i wykładowcą akademickim z Kuala Lumpur. Wystartował z kosmodromu Bajkonur w Kazachstanie. W 18-stronicowym Podręczniku odprawiania islamskich rytuałów w Międzynarodowej Stacji Kosmicznej znalazły się wskazówki dotyczące ablucji (czyli rytualnego obmywania przed modlitwą), wyznaczania czasu modlitwy i kierunku, gdzie znajduje się Mekka czy poszczenia w przestrzeni kosmicznej. Abdullah Md Zin, minister ds. religii, tłumaczy, że rządowi malezyjskiemu zależało na tym, by astronauta w pełni koncentrował się na misji i nie był rozpraszany kwestiami wypełniania obowiązków religijnych. Książka zostanie przetłumaczona m.in. na angielski, rosyjski i arabski.