Znajdź zawartość

Religia jest ważną częścią ludzkiej kultury i życia, ale dotąd psycholodzy nie wiedzieli, czy na poziomie działania mózgu wiara w Boga różni się czymś od przekonania, że Słońce jest gwiazdą, a cztery to liczba parzysta. Nikt nie miał też pojęcia, czy osoby wierzące i ateiści inaczej oceniają stwierdzenia faktów (PLoS ONE). Badacze z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles i Uniwersytetu Południowej Kalifornii jako pierwsi porównali za pomocą neuroobrazowania reakcje mózgów ludzi wierzących i niewierzących na stwierdzenia związane z religią i powszechnie dostępną wiedzą. Okazało się, że choć mózg bardzo różnie reaguje na stwierdzenia religijne i niereligijne (angażuje inne "obwody"), to sam proces stwierdzania, czy tezy religijne i/lub niereligijne są prawdą, przebiega w tych samych rejonach. Co więcej, u ateistów i wierzących są to identyczne obszary. Sam Harris i Mark Cohen zebrali grupę 30 dorosłych: 15 chrześcijan i 15 osób niewierzących. Wszyscy trzykrotnie przeszli badanie funkcjonalnym rezonansem magnetycznym (fMRI). W tym czasie oceniali prawdziwość/fałszywość stwierdzeń religijnych i niereligijnych. Dobrano takie zdania, by między grupami panowała niemal stuprocentowa zgodność co do twierdzeń niereligijnych (np. Orły naprawdę istnieją) i prawie całkowita niezgoda co do twierdzeń religijnych (np. Anioły rzeczywiście istnieją). Bez względu na to, czy dana osoba wierzyła w Boga, Marię Dziewicę itp., czy w zwykłe fakty, w większym stopniu uaktywniała się brzuszno-przyśrodkowa kora przedczołowa (ang. ventromedial prefrontal cortex, VMPC). O tym, że wiara jest niezależna od treści, świadczył też fakt, że choć wierzący odrzucali tezy akceptowane przez niewierzących i na odwrót, mózgi jednych i drugich wykazywały identyczną aktywność przy stwierdzaniu prawdziwości i nieprawdziwości. Niezależnie od tego, czy pytano osobę wierzącą, czy też nie, zdania odwołujące się do religii wywoływały większą aktywność obszarów mózgu zarządzających emocjami, obrazem siebie i konfliktami poznawczymi, podczas gdy zdania dotyczące faktów z życia aktywowały rejony odpowiadające za pamięć. Aktywność przedniego zakrętu obręczy, powiązanego z konfliktem poznawczym i niepewnością, świadczyła o tym, że zarówno ateiści, jak i wierzący doświadczali silniejszej niepewności, rozważając stwierdzenia dotyczące religii.

Mózg chroniony jest przez czaszkę, opony mózgowo-rdzeniowe i barierę krew-mózg. Dlatego leczenie chorób go dotykających – jak udary czy choroba Alzheimera – nie jest łatwe. Jakiś czas temu naukowcy odkryli szlaki umożliwiające przemieszczanie się komórek układ odpornościowego ze szpiku kości czaszki do mózgu. Niemieccy naukowcy zauważyli, że komórki te przedostają się poza oponę twardą. Zaczęli więc zastanawiać się, czy kości czaszki zawierają jakieś szczególne komórki i molekuły, wyspecjalizowane do interakcji z mózgiem. Okazało się, że tak. Badania prowadził zespół profesora Alego Ertürka z Helmholtz Zentrum München we współpracy z naukowcami z Uniwersytetu Ludwika i Maksymiliana w Monachium oraz Uniwersytetu Technicznego w Monachium. Analizy RNA i białek zarówno w kościach mysich, jak i ludzkich, wykazały, że rzeczywiście kości czaszki są pod tym względem wyjątkowe. Zawierają unikatową populację neutrofili, odgrywających szczególną rolę w odpowiedzi immunologicznej. Odkrycie to ma olbrzymie znaczenie, gdyż wskazuje, że istnieje złożony system interakcji pomiędzy czaszką a mózgiem, mówi doktorant Ilgin Kolabas z Helmholtz München. To otwiera przed nami olbrzymie możliwości diagnostyczne i terapeutyczne, potencjalnie może zrewolucjonizować naszą wiedzę o chorobach neurologicznych. Ten przełom może doprowadzić do opracowania bardziej efektywnych sposobów monitorowania takich schorzeń jak udar czy choroba Alzheimer i, potencjalnie, pomóc w zapobieżeniu im poprzez wczesne wykrycie ich objawów, dodaje profesor Ertürk. Co więcej, badania techniką pozytonowej tomografii emisyjnej (PET) ujawniły, że sygnały z czaszki odpowiadają sygnałom z mózgu, a zmiany tych sygnałów odpowiadają postępom choroby Alzhaimera i udaru. To wskazuje na możliwość monitorowania stanu pacjenta za pomocą skanowania powierzchni jego głowy. Członkowie zespołu badawczego przewidują, że w przyszłości ich odkrycie przełoży się na opracowanie metod łatwego monitorowania stanu zdrowia mózgu oraz postępów chorób neurologicznych za pomocą prostych przenośnych urządzeń. Nie można wykluczyć, że dzięki niemu opracowane zostaną efektywne metody ich leczenia. « powrót do artykułu

Na łamach Human Brain Mapping ukazał się artykuł, którego autorzy informują o zauważeniu międzypłciowych różnic w budowie mózgu u 5-letnich dzieci. Różnice zaobserwowane w istocie białej uwidaczniają różnice w rozwoju obu płci. Wyraźnie widoczny jest dymorfizm płciowy, a już w 5-letnim mózgu widać znaczne różnice w wielu regionach mózgu. Uzyskane wyniki zgadzają się z wynikami wcześniejszych badań, które wskazywały na szybszy rozwój mózgu kobiet. Podczas badań naukowcy wykorzystali technikę MRI obrazowania tensora dyfuzji. Polega ona na wykrywaniu mikroskopijnych ruchów dyfuzyjnych cząsteczek wody w przestrzeni zewnątrzkomórkowej tkanek. Jednym z głównych parametrów ocenianych tą metodą jest frakcjonowana anizotropia (FA). Jako, że tkanka nerwowa ośrodkowego układu nerwowego ma uporządkowaną budowę, oceniając współczynnik FA można zauważyć różnice w budowę istoty białej. Uczeni z Uniwersytetu w Turku porównali tą metodą budowę istoty białej u 166 zdrowych niemowląt w wieku 2–5 tygodni oraz 144 zdrowych dzieci w wieku od 5,1 do 5,8 lat. O ile u niemowląt nie zauważono istotnych statystycznie różnic pomiędzy płciami, to już u 5-latków wyraźnie widoczne były różnice międzypłciowe. U dziewczynek wartości FA dla całej istoty białej były wyższe we wszystkich regionach mózgu. Szczególnie zaś duża różnica występowała dla tylnych i bocznych obszarów oraz dla prawej półkuli. W naszej próbce typowo rozwijających się zdrowych 5-latków odkryliśmy szeroko zakrojone różnice międzypłciowe we frakcjonowanej anizotropii istoty białej. Dziewczynki miały wyższą wartość FA we wszystkich obszarach, a różnice te były istotne. [...] W naszych badaniach uwidoczniliśmy znacząco większe różnice niż wcześniej opisywane. Uzyskane przez nas wyniki pokazują dymorfizm płciowy w strukturze rozwijającego się 5-letniego mózgu, z wyraźnie wykrywalnymi zmianami w wielu regionach, czytamy na łamach Human Brain Mapping. Autorzy przypuszczają, że różnice te mogą wynikać z różnej dynamiki rozwoju mózgu u obu płci. Przypominają też, że z innych badań wynika, iż w późniejszym wieku dynamika ta jest wyższa u chłopców, przez co z wiekiem różnice się minimalizują. To zaś może wyjaśniać, dlaczego autorzy niektórych badań nie zauważali różnic w próbkach starszych osób. « powrót do artykułu

Gdy ponad 100 lat temu z pewnej angielskiej kopalni węgla wydobyto skamieniałą rybią czaszkę, jej odkrywcy z pewnością nie zdawali sobie sprawy, jaką sensację skrywa ich znalezisko. Przeprowadzone niedawno badania tomograficzne wykazały, że w czaszce zwierzęcia sprzed 319 milionów lat zachował się mózg. To najstarszy znany nam dobrze zachowany mózg kręgowca. Organ ma około 2,5 cm długości. Widoczne są nerwy, dzięki czemu naukowcy mają szansę na lepsze poznanie wczesnej ewolucji centralnego układu nerwowego promieniopłetwych, największej współcześnie żyjącej gromady ryb, w skład której wchodzi około 30 000 gatunków. Odkrycie rzuca też światło na możliwość zachowania się tkanek miękkich kręgowców w skamieniałościach i pokazuje, że muzealne kolekcje mogą kryć liczne niespodzianki. Ryba, której mózg się zachował, to Coccocephalus wildi, wczesny przedstawiciel promieniopłetwych, który żył w estuariach żywiąc się niewielkimi skorupiakami, owadami i głowonogami. Tan konkretny osobnik miał 15-20 centymetrów długości. Naukowcy z Uniwersytetów w Birmingham i Michigan nie spodziewali się odkrycia. Badali czaszkę, a jako że jest to jedyna skamieniałość tego gatunku, posługiwali się wyłącznie metodami niedestrukcyjnymi. Na zdjęciach z tomografu zauważyli, że czaszka nie jest pusta. Niespodziewane odkrycie zachowanego w trzech wymiarach mózgu kręgowca daje nam niezwykłą okazję do zbadania anatomii i ewolucji promieniopłetwych, cieszy się doktor Sam Giles. To pokazuje, że ewolucja mózgu była bardziej złożona, niż możemy wnioskować wyłącznie na podstawie obecnie żyjących gatunków i pozwala nam lepiej zdefiniować sposób i czas ewolucji współczesnych ryb, dodaje uczona. Badania zostały opublikowane na łamach Nature. « powrót do artykułu

Naukowcy z Wydziału Medycyny Uniwersytetu w Pittsburghu są prawdopodobnie pierwszymi, którzy donoszą o istnieniu w ludzkim mózgu 12-godzinnego cyklu aktywności genetycznej. Co więcej, na podstawie pośmiertnych badań tkanki mózgowej stwierdzili, że niektóre elementy tego cyklu są nieobecne lub zburzone u osób cierpiących na schizofrenię. Niewiele wiemy o aktywności genetycznej ludzkiego mózgu w cyklach krótszych niż 24-godzinne. Od dawna zaś obserwujemy 12-godzinny cykl aktywności genetycznej u morskich, które muszą dostosować swoją aktywność do pływów, a ostatnie badania wskazują na istnienie takich cykli u wielu różnych gatunków, od nicienia C. elegans, poprzez myszy po pawiana oliwkowego. Wiele aspektów ludzkiego zachowania – wzorzec snu czy wydajność procesów poznawczych – oraz fizjologii – ciśnienie krwi, poziom hormonów czy temperatura ciała – również wykazują rytm 12-godzinny, stwierdzają autorzy badań. Niewiele jednak wiemy o tym rytmie, szczególnie w odniesieniu do mózgu. Na podstawie badań tkanki mózgowej naukowcy stwierdzili, że w mózgach osób bez zdiagnozowanych chorób układu nerwowego, w ich grzbietowo-bocznej korze przedczołowej, widoczne są dwa 12-godzinne cykle genetyczne. Zwiększona aktywność genów ma miejsce w godzinach około 9 i 21 oraz 3 i 15. W cyklu poranno-wieczornym dochodzi do zwiększonej aktywności genów związanych z funkcjonowaniem mitochondriów, a zatem z zapewnieniem mózgowi energii. Natomiast w godzinach popołudniowych i nocnych – czyli ok. 15:00 i 3:00 – zwiększała się aktywność genów powiązanych z tworzeniem połączeń między neuronami. O ile nam wiadomo, są to pierwsze badania wykazujące istnienie 12-godzinnych cykli w ekspresji genów w ludzkim mózgu. Rytmy te są powiązane z podstawowymi procesami komórkowymi. Jednak u osób ze schizofrenią zaobserwowaliśmy silną redukcję aktywności w tych cyklach, informują naukowcy. U cierpiących na schizofrenię cykl związany z rozwojem i podtrzymywaniem struktury neuronalnej w ogóle nie istniał, a cykl mitochondrialny nie miał swoich szczytów w godzinach porannych i wieczornych, gdy człowiek się budzi i kładzie spać, a był przesunięty. W tej chwili autorzy badań nie potrafią rozstrzygnąć, czy zaobserwowane zaburzenia cykli u osób ze schizofrenią są przyczyną ich choroby, czy też są spowodowane innymi czynnikami, jak np. zażywanie leków lub zaburzenia snu. « powrót do artykułu

Macierzyste komórki mózgu Homo sapiens popełniają mniej błędów niż komórki neandertalczyka w przekazywaniu chromosomów komórkom potomnym. To jeden z elementów, które mogą wyjaśniać, dlaczego obecnie jesteśmy jedynym gatunkiem rodzaju Homo, który chodzi po Ziemi. U ssaków wyższych, w tym u człowieka, kora nowa stanowi największą część kory mózgowej. Ta występująca wyłącznie u ssaków struktura jest odpowiedzialna m.in. za procesy poznawcze, jak pamięć, myślenie czy funkcje językowe. Naukowcy z Instytutu Molekularnej Biologii Komórki i Genetyki im. Maxa Plancka w Dreźnie oraz Instytutu Antropologii Ewolucyjnej im. Maxa Plancka w Lipsku donieśli, że u H. sapiens komórki macierzyste tej kory dłużej niż u neandertalczyków przygotowują chromosomy do podziału komórkowego. Dzięki tym dłuższym przygotowaniom w komórkach pojawia się mniej błędów. To zaś mogło mieć swoje konsekwencje dla rozwoju i funkcjonowania mózgu. Gdy w wyniku ewolucji naszych przodków na Ziemi pojawił się człowiek współczesny, neandertalczyk i denisowianin, u jednego z nich – człowieka współczesnego – doszło do zmian w około 100 aminokwasach. Nauka nie opisała jeszcze znaczenia większości tych zmian. Jednak sześć z nich zaszło w dwóch proteinach, które odgrywają kluczową rolę w rozkładzie chromosomów podczas podziału komórkowego. Naukowcy z Drezna i Lipska postanowili przyjrzeć się znaczeniu tych zmian dla rozwoju kory nowej. Wykorzystali w tym celu myszy, u których pozycja wspominanych aminokwasów jest identyczna, jak u neandertalczyków. Wprowadzili do organizmów zwierząt warianty aminokwasów spotykane u H. sapiens, tworząc w ten sposób model rozwoju mózgu współczesnego człowieka. Zauważyliśmy, że te trzy aminokwasy w dwóch proteinach wydłużyły metafazę, fazę podczas której chromosomy są przygotowywane do podziału komórki. W wyniku tego w komórkach potomnych występowało mniej błędów w chromosomach, podobnie jak u człowieka. Uczeni chcieli jednak się upewnić, czy zestaw aminokwasów, jaki mieli neandertalczycy, działa odwrotnie niż aminokwasów H. sapiens. Użyli więc organoidów ludzkiego mózgu. Organoidy to rodzaj wyhodowanych w laboratorium miniaturowych wersji organów, które chcielibyśmy badać. Do takich miniaturowych organów wprowadzili zrekonstruowane sekwencje aminokwasów neandertalczyków. Okazało się wówczas, że metafaza uległa skróceniu, a w chromosomach pojawiło się więcej błędów. Zdaniem głównego autora badań, Felipe Mory-Bermúdeza, eksperyment dowodzi, że te zmiany w aminokwasach występujących w proteinach KIF18a oraz KNL1 powodują, że u H. sapiens pojawia się mniej błędów podczas podziałek komórek mózgu niż u neandertalczyka czy szympansa. Musimy bowiem pamiętać, że błędy w rozkładzie chromosomów to zwykle nie jest dobra wiadomość. Obserwujemy je np. w takich schorzeniach jak trisomie czy nowotwory. Nasze badania pokazują, że niektóre aspekty ewolucji i funkcjonowania ludzkiego mózgu mogą być niezależne od jego wielkości. Rozmiar mózgu neandertalczyka był podobny do naszego. Odkrycie pokazuje też, że błędy w chromosomach mogły mieć większy wpływ na funkcjonowanie mózgu neandertalczyka niż na funkcjonowanie mózgu człowieka współczesnego, stwierdził nadzorujący badania Wieland Huttner. Svante Pääbo, który również nadzorował badania zauważa, że potrzebne są kolejne prace, które wykażą, czy mniejsza liczba błędów w naszych mózgach miała wpływ na ich funkcjonowanie. « powrót do artykułu

Podwyższony poziom enzymu PHGDH we krwi starszych osób może być wczesną oznaką rozwoju choroby Alzheimera, stwierdzają naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego. Analiza  tkanek mózgu wydaje się potwierdzać to spostrzeżenie, gdyż poziom ekspresji genu kodującego PHGDH był wyższy u osób z chorobą Alzheimera, nawet u tych, u których nie wystąpiły jeszcze negatywne objawy poznawcze. Wyniki badań to jednocześnie ostrzeżenie przed używaniem suplementów diety zawierających serynę. Suplementy te, przyjmowane przez starsze osoby, mają zapobiegać rozwojowi alzheimera. Tymczasem PHGDH jest głównym enzymem biorącym udział w produkcji seryny. Zwiększona ekspresja tego enzymu u chorujących na alzheimera może sugerować, że w mózgach tych osób już dochodzi do zwiększonej produkcji seryny, zatem jej dodatkowe dawki mogą nie przynosić korzyści. Autorzy najnowszych badań, profesorowie Sheng Zhong z UC San Diego Jacobs School of Engineering i Xu Chen z UC San Diego School of Medicine bazowali na swoich wcześniejszych badaniach. Wówczas po raz pierwszy zidentyfikowali poziom PHDGD we krwi jako potencjalny biomarker choroby. Zaczęli się wówczas zastanawiać, czy znajduje to swoje odbicie w tkance mózgowej. I rzeczywiście, odkryli istnienie takiego związku. Jesteśmy niezwykle podekscytowani faktem, że nasze wcześniejsze odkrycie dotyczące biomarkera we krwi znajduje swoje potwierdzenie w danych z badań mózgu. Mamy teraz silny dowód, że zmiany, jakie obserwujemy we krwi są bezpośrednio powiązane ze zmianami z mózgach osób cierpiących na chorobę Alzheimera, mówi profesor Zhong. Naukowcy przeanalizowali dane genetyczne z pośmiertnego badania tkanki mózgowej z czterech kohort. W skład każdej z nich wchodziły tkanki pobrane od 40–50 osób w wieku 50 lat i starszych. Kohorty składały się z osób ze zdiagnozowaną chorobą Alzheimera, osób asymptomatycznych, czyli takich u których nie występowały żadne objawy, nie zostały zdiagnozowano jako chorzy, ale w których tkance mózgowej stwierdzono wczesne zmiany wskazujące na chorobę, oraz osoby zdrowe. Wyniki badań jednoznacznie wskazały, że zarówno u osób ze zdiagnozowanym alzheimerem jak i u osób asymptomatycznych występował podwyższony poziom ekspresji PHGDH w porównaniu z osobami zdrowymi. Co więcej, im bardziej zaawansowana choroba, tym wyższa ekspresja PHGDH. Uczeni zaobserwowali ten trend również w dwóch różnych mysich modelach choroby alzheimera. Naukowcy porównali też poziom ekspresji PHGDH z wynikami dwóch testów klinicznych. Pierwszy z nich, wykonano przed śmiercią osób, których tkankę mózgową badano. To Dementia Rating Scale, pozwalający na ocenę pamięci i zdolności poznawczych badanego. Drugi – Braak staging – to test oceniający stopień zaawansowania choroby Alzheimera na podstawie badań patologicznych tkanki mózgowej. Porównanie wykazało, że im gorszy wynik obu testów, tym wyższe ekspresja PHGDH w mózgu. Znaczący jest fakt, że poziom ekspresji tego genu jest bezpośrednio skorelowany zarówno ze zdolnościami poznawczymi, jak i stopnie rozwoju patologii tkanki mózgowej. Możliwość oceny dwóch tak złożonych elementów za pomocą pomiaru poziomu pojedynczej molekuły we krwi może znakomicie ułatwić diagnostykę i monitorowanie choroby, wyjaśnia Zhong. Tutaj pojawia się wątek suplementów seryny, reklamowanych jako środki poprawiające pamięć i funkcje poznawcze. Seryna to aminokwas endogenny, czyli wytwarzany przez organizm, a kluczowym enzymem biorącym udział w jej powstawaniu jest właśnie PHGDH. Niektórzy specjaliści sugerowali, że w chorobie Alzheimera ekspresja PHGDH jest ograniczona, więc dodatkowe zażywanie seryny może pomóc w zapobieganiu alzheimerowi. Obecnie trwają testy kliniczne, które mają sprawdzić wpływ przyjmowania seryny na starsze osoby, u których doszło do zmniejszenia funkcji poznawczych. Teraz Zhong i Chen zauważyli, że – w przeciwieństwie do tego, co wcześniej sugerowano – u chorych na alzheimera ekspresja PHGDH jest zwiększona, co może też prowadzić do zwiększenia produkcji seryny. Każdy, go myśli o przyjmowaniu suplementów seryny, by zapobiec chorobie Alzheimera, powinien dobrze się zastanowić, mówi współautor artykułu opisującego wyniki badań, Riccardo Calandrelli. Naukowcy przygotowują się teraz do rozpoczęcia nowych badań, w ramach których chcą sprawdzić, jak zmiany w ekspresji PHGDH wpływają na rozwój choroby. Tymczasem założony przez Zhonga startup Genemo zaczyna prace nad testem diagnostycznym wykorzystującym pomiary PHGDH we krwi. « powrót do artykułu

Prędkość pracy naszego mózgu nie zmienia się przez dziesięciolecia. Analiza danych z online'owego eksperymentu, w którym udział wzięło ponad milion osób dowodzi, że pomiędzy 20. a 60. rokiem życia tempo przetwarzania informacji przez mózg pozostaje na tym samym poziomie. Praca mózgu ulega spowolnieniu dopiero w późniejszym wieku. Wyniki badań każą więc podać w wątpliwość przekonanie, jakoby spadek tempa przetwarzania informacji przez mózg rozpoczynał się już we wczesnej dorosłości. Panuje przekonanie, że im jesteśmy starsi, tym wolniej reagujemy na bodźce zewnętrzne. Jeśli by tak było, to tempo przetwarzania informacji przez mózg musiałoby być największe w wieku około 20 lat, a później by się zmniejszało, mówi doktor Mischa von Krause, która wraz z doktorem Stefanem Radevem stała na czele grupy badawczej. Naukowcy z Instytutu Psychologii Uniwersytetu w Heidelbergu postanowili zweryfikować przekonanie o spadku tempa przetwarzania informacji. W tym celu przyjrzeli się wynikom dużego amerykańskiego eksperymentu przeprowadzonego online. Amerykanie badali w nim uprzedzenia, a jego uczestnicy – ostatecznie w eksperymencie wzięło udział ponad milion osób – mieli sortować zdjęcia ludzi, przypisując je do różnych kategorii. Niemieckich uczonych nie interesowała sama kategoryzacja. Przyjrzeli się za to czasowi reakcji i zmierzyli dzięki temu tempo podejmowania decyzji. Podczas analizy danych naukowcy zauważyli, że co prawda średni czas reakcji zwiększał się wraz z wiekiem badanych, jednak za pomocą modelu matematycznego wykazali, że za wydłużanie się tego czasu nie odpowiada spadek tempa pracy mózgu. Starsze osoby reagowały wolniej, gdyż bardziej koncentrowały się na temacie i dłużej rozważały odpowiedź, nie chcąc popełnić pomyłki, mówi von Kruse. Ponadto z wiekiem obniżają się nasze zdolności motoryczne, zatem już po podjęciu decyzji odnośnie odpowiedzi, osoby starsze potrzebują więcej czasu, by nacisnąć przycisk. Średnie tempo przetwarzania informacji przez mózg nie ulega poważniejszemu zwiększeniu pomiędzy 20. a 60. rokiem życia. Przez większość życia nie musimy obawiać się spadku szybkości pracy naszego mózgu, mówi von Krause. Autorzy wcześniejszych badań zwykle uznawali, że postępujący z wiekiem wolniejszy czas reakcji to dowód na spowolnienie przetwarzania informacji przez mózg. Dzięki zastosowaniu modelu matematycznego wykazaliśmy, że istnieją alternatywne wyjaśnienia, które lepiej pasują do obserwowanych zjawisk, dodaje uczona. Praca niemieckich naukowców może być punktem wyjścia do kolejnych badań. Pokazuje ona na przykład, że tempo reakcji może znacząco różnić się w obrębie jednej grupy wiekowej. Warto by więc było poznać odpowiedź na pytanie, dlaczego tak się dzieje. Ponadto specjaliści niezaangażowani we wspomniane badania zwracają uwagę na ich ograniczenia. Profesor David Madden z Duke University zauważył, że powinno się przeanalizować wyniki eksperymentów, w czasie których badani mieli do wykonania różne rodzaje zadań naukowych, by stwierdzić, jakie wzorce pojawią się w zależności od zadania. Z kolei doktor Malaz Boustani z Regenstrief Institute podkreślił, że z analizy nie wyeliminowano możliwych wczesnych objawów choroby Alzheimera, zatem nie było możliwe stwierdzenie, czy obserwowany po 60. roku życia spadek tempa pracy mózgu był powodowany samym wiekiem czy też rozwijającą się chorobą neurodegeneracyjną. « powrót do artykułu

Szympansy to najbliżsi żyjący krewni Homo sapiens. Linie ewolucyjne obu gatunków rozeszły się przed około 6 milionami lat, dzięki czemu obecnie istnieją Pan troglodytes i Homo sapiens. Nasze DNA jest bardzo do siebie podobne, a naukowcy z Uniwersytetu w Lund postanowili dowiedzieć się, które fragmenty DNA odpowiadają za to, że nasze mózgi pracują odmiennie. Do pracy przystąpili zaś w sposób odmienny od innych grup naukowych. Zamiast badać żyjących ludzi i szympansy, wykorzystaliśmy komórki macierzyste. Zostały one pozyskane z komórek skóry i przeprogramowane przez naszych kolegów w Niemczech, USA i Japonii. My rozwinęliśmy je w komórki mózgowe, a następnie je badaliśmy, mówi profesor Johan Jakobsson, który kierował pracami. Uczeni porównali wyhodowane przez siebie komórki mózgowe człowieka i szympansa i zauważyli, że oba gatunki w odmienny sposób wykorzystują część DNA, co wydaje się odgrywać znaczącą rolę w rozwoju mózgu. Naukowcy ze zdumieniem zauważyli, że różnice występowały w strukturalnych wariantach DNA, zwanych „śmieciowym DNA”. To DNA niekodujące, długie powtarzalne sekwencje o których przed długi czas sądzono, że nie odgrywają żadnej funkcji. DNA niekodujące stanowi aż 98% naszego genomu. Nie koduje ono białek, mRNA, tRNA ani rRNA. Wydaje się całkowicie bezużyteczne, co jest o tyle zaskakujące, że nawet u bakterii DNA niekodujące stanowi zaledwie 20% genomu. U nas zaś niemal cały genom. W ostatnich latach kolejne badania pokazują, że odgrywa ono jednak pewną rolę, w związku z czym termin „śmieciowe DNA” jest coraz rzadziej używany. Dotychczas naukowcy szukali odpowiedzi na postawione przez nas pytania w tej części DNA, w której kodowane są białka. Badali więc te pozostałe 2% DNA oraz same białka, poszukując w nich odpowiedzi, dodaje Jakobsson. To wskazuje, że genetyczne podstawy ewolucji ludzkiego mózgu są znacznie bardziej złożone, niż sądzono i że odpowiedź nie leży w 2% naszego DNA. Uzyskane przez nas wyniki sugerują, że to, co odpowiada za ewolucję naszego mózgu, jest ukryte w słabo badanych dotychczas 98%. To zaskakujące odkrycie, dodają naukowcy. Profesor Jakobsson mówi, że porównując komórki mózgu człowieka i szympansa chciałby się dowiedzieć, dlaczego nasze mózgi pozwoliły nam na budowę społeczeństw czy stworzenie zaawansowanych technologii. Uczony wierzy, że kiedyś się tego dowiemy, a wiedza ta pomoże w zwalczaniu takich chorób jak np. schizofrenia. Przed nami jednak bardzo długa droga, gdyż wygląda na to, że odpowiedzi musimy poszukać nie w 2% DNA, a w pełnych 100%. A to znacznie trudniejsze zadanie, stwierdza uczony. « powrót do artykułu

Naukowcy z MIT ze zdumieniem zauważyli, że ludzkie neurony mają mniejsze niż można by się spodziewać zagęszczenie kanałów jonowych w porównaniu z innymi ssakami. Kanały jonowe wytwarzają impulsy elektryczne, za pomocą których neurony się komunikują. To kolejne w ostatnim czasie zdumiewające spostrzeżenie dotyczące budowy mózgu. Niedawno informowaliśmy, że zagęszczenie synaps z mózgach myszy jest większe niż w mózgach małp. Naukowcy wysunęli hipotezę, że dzięki mniejszej gęstości kanałów jonowych ludzki mózg wyewoluował do bardziej efektywnej pracy, co umożliwia mu zaoszczędzenie energii na potrzeby innych procesów wymaganych przy złożonych zadaniach poznawczych. Jeśli mózg może zaoszczędzić energię zmniejszając zagęszczenie kanałów jonowych, może tę zaoszczędzoną energię użyć na potrzeby innych procesów, stwierdził profesor Mark Harnett z McGovern Institute for Brain Research na MIT. Wraz z doktorem Lou Beaulieu-Laroche'em porównywali neurony wielu gatunków ssaków, szukając w nich wzorców leżących u podstaw ekspresji kanałów jonowych. Badali dwa rodzaje zależnych od napięcia kanałów potasowych oraz kanał HCN neuronów piramidowych w V warstwie kory mózgowej. Naukowcy badali 10 ssaków: ryjówki etruskie, suwaki mongolskie, myszy, szczury, króliki, marmozety, makaki, świnki morskie, fretki oraz ludzkie tkanki pobrane od pacjentów z epilepsją. Przeprowadzili najszerzej zakrojone badania elektrofizjologiczne tego typu. Uczeni odkryli, że wraz ze zwiększeniem rozmiarów neuronów, zwiększa się gęstość kanałów jonowych. Zależność taka istnieje u 9 z 10 badanych gatunków. Gatunki o większych neuronach, a zatem zmniejszonym stosunku powierzchni do objętości, mają zwiększone przewodnictwo jonowe błon komórkowych. Wyjątkiem od tej reguły są ludzie. To było zdumiewające odkrycie, gdyż wcześniejsze badania porównawcze wykazywały, że ludzki mózg jest zbudowany tak, jak mózgi innych ssaków. Dlatego też zaskoczyło nas, że ludzkie neurony są inne, mówi Beaulieu-Laroche. Uczeni przyznają, że już sama zwiększająca się gęstość kanałów jonowych była dla nich zaskakująca, jednak gdy zaczęli o tym myśleć, okazało się to logiczne. W mózgu małego ryjówka etruskiego, który jest upakowany bardzo małymi neuronami, ich zagęszczenie w danej objętości jest większe, niż w mózgu królika, który ma znacznie większe neurony. Jednak jako że neurony królika mają większe zagęszczenie kanałów jonowych, to na daną objętość mózgu u obu gatunków zagęszczenie kanałów jonowych jest takie samo. Taka architektura mózgu jest stała wśród dziewięciu różnych gatunków ssaków. Wydaje się, że kora mózgowa stara się zachować tę samą liczbę kanałów jonowych na jednostkę objętości. To oznacza, że na jednostkę objętości kory mózgowej koszt energetyczny pracy kanałów jonowych jest taki sam u różnych gatunków. Wyjątkiem okazuje się tutaj mózg człowieka. Naukowcy sądzą, że mniejsze zagęszczenie kanałów jonowych w mózgach H. sapiens wyewoluowało jako sposób na zmniejszenie kosztów energetycznych przekazywania jonów, dzięki czemu mózg mógł wykorzystać tę energię na coś innego, na przykład na tworzenie bardziej złożonych połączeń między neuronami. Sądzimy, że w wyniku ewolucji ludzki mózg „wyrwał się” spod tego schematu, który ogranicza wielkość kory mózgowej i stał się bardziej efektywny pod względem energetycznym, dlatego też w porównaniu z innymi gatunkami nasze mózgu zużywają mniej ATP na jednostkę objętości, mówi Harnett. Uczony ma nadzieję, że w przyszłości uda się określić, na co zostaje zużyta zaoszczędzona przez mózg energie oraz przekonamy się, czy u ludzi istnieją jakieś specjalne mutacje genetyczne, dzięki którym neurony w naszej korze mózgowej mogą być bardziej wydajne energetycznie. Naukowcy chcą też sprawdzić, czy zjawisko zmniejszenie gęstości kanałów jonowych występuje również u innych naczelnych. « powrót do artykułu

Skrajne wcześniactwo wiąże się z dużym ryzykiem uszkodzenia mózgu. Naukowcy z Uniwersytetu Wiedeńskiego i Medycznego Uniwersytetu Wiedeńskiego znaleźli potencjalny cel terapeutyczny, który może pomóc leczyć takie uszkodzenia. Co interesujące, znajduje się on poza mózgiem, a są nim... bakterie mikrobiomu jelit. Uczeni odkryli, że nadmiar bakterii z rodziny Klebsiella w jelitach skrajnych wcześniaków powiązany jest ze zwiększą obecnością pewnych komórek odpornościowych i rozwojem uszkodzeń mózgu. Wiemy, że wczesny rozwój jelit, mózgu i układu odpornościowego są ściśle ze sobą powiązane. Związek ten nazywany jest osią jelita-układ odpornościowy-mózg. Mikroorganizmy w mikrobiomie jelit – na który składają się setki niezbędnych do życia gatunków bakterii, grzybów, wirusów i innych mikroorganizmów – są u zdrowych osób w stanie równowagi. Jednak u wcześniaków, u których układ odpornościowy i mikrobiom jeszcze się nie w pełni rozwinęły, z dużym prawdopodobieństwem może dojść do zaburzenia tej równowagi. A to negatywnie wpływa na mózg, wyjaśnia główny autor badań, mikrobiolog i immunolog David Seki. Naukowcom udało się zidentyfikować liczne wzorce w mikrobiomie i układzie odpornościowym, które są powiązane z głębokością i postępem uszkodzeń mózgu. Co ważne, takie wzorce często ujawniają się, zanim dojdzie do zmian w mózgu. To zaś wskazuje, że istnieje okienko, w którym u skrajnych wcześniaków będziemy mogli powstrzymać uszkodzenia mózgu lub w ogóle im zapobiec, stwierdza David Berry z Uniwersytetu Wiedeńskiego. Terapie takich zaburzeń będą możliwe dzięki biomarkerom, które Austriakom już udało się zidentyfikować. Nasze badania pokazują, że nadmierny rozrost Klebsielli i powiązany z tym podniesiony poziom subpopulacji limfocytów Tγδ (gamma delta) najprawdopodobniej zwiększają uszkodzenia mózgu. Byliśmy w stanie wyśledzić ten mechanizm, gdyż jako pierwsi szczegółowo zbadaliśmy, jak u specyficznej grupy noworodków zachodzi interakcja pomiędzy układem odpornościowym, mikrobiomem a rozwojem mózgu, wyjaśnia neonatolog Lukas Wisgrill. W badaniach wzięło udział 60 wcześniaków urodzonych przed 28. tygodniem ciąży i ważących mniej niż 1 kilogram. Naukowcy wykorzystali nowoczesne technologie sekwencjonowania genomu, analizowali krew i próbki kału oraz wykorzystywali EEG i rezonans magnetyczny. Jak mówią główni autorzy badań, Angelika Berger i David Berry, to dopiero wstęp do jeszcze lepszego zrozumienia rozwoju wcześniaków. Uczeni chcą przez kolejne lata śledzić losy dzieci, które brały udział w ich badaniu. Dopiero po latach dowiemy się, jak pod względem motorycznym i poznawczym będą się te dzieci rozwijały. Naszym celem jest zrozumienie, w jaki sposób bardzo wczesny rozwój osi jelita-układ odpornościowy-mózg wpływa na długoterminowy rozwój, stwierdza Berger. Ze szczegółowymi wynikami badań można zapoznać się w artykule Aberrant gut-microbiota-immune-brain axis development in premature neonates with brain damage opublikowanym na łamach Cell Host & Microbe. « powrót do artykułu

Wizyty kontrolne u pediatrów obejmują pomiary wzrostu, wagi i obwodu głowy. Dane porównywane są z tabelami, by sprawdzić, czy dziecko prawidłowo się rozwija. Pomiary te nic nie mówią o rozwoju mózgu. Ewentualne odstępstwa od rozmiarów czaszki mogą wskazywać na problemy z rozmiarami mózgu czy ilością płynu mózgowo-rdzeniowego. Dlatego profesor Steven Schiff z Penn State zaczął się zastanawiać, czy współczesne narzędzia jak rezonans magnetyczny, mogą posłużyć do stworzenia znormalizowanych tabel wzrostu mózgu. Schiff i jego zespół opublikowali na łamach Journal of Neurosurgery, Pediatrics, artykuł, w którym omawiają 150 lat badań nad mózgiem oraz analizują zebrane przez siebie dane z 1067 skanów mózgu wykonanych u zdrowych osób w wieku od 13 dni do 18 lat. W zebranych danych uwzględniono płeć, rasę, status społeczno-ekonomiczny oraz lokalizację geograficzną badanych. Badania nad rozmiarami mózgu i jego wzrostem prowadzone są od dawna, ale nawet w epoce rezonansu magnetycznego studia, próbujące zdefiniować prawidłowy wzrost objętości mózgu opierają się na małych próbkach, ograniczonych algorytmach czy niepełnej reprezentacji wiekowej. Badania te w niewystarczającym stopniu biorą pod uwagę związek pomiędzy wzrostem mózgu a płynem mózgowo rdzeniowym. Tutaj rozwiązaliśmy oba te problemy, stwierdza główna autorka badań Mallory R. Peterson. Pierwszym zdumiewającym spostrzeżeniem było odkrycie, że istnieje różnica w wielkości mózgu pomiędzy chłopcami a dziewczętami. Nawet po uwzględnieniu wielkości ciała, chłopcy mieli większe mózgi niż dziewczynki. Oczywiście, co wiemy od dawna, nie istnieją różnice w poziomie inteligencji pomiędzy obiema płciami. I nasze badania tego nie sugerują. Jednak pokazują one, że istnieje różnica we wzroście mózgu męskiego i kobiecego. I jeśli diagnozujemy czy leczymy dziecko, musimy wiedzieć, kiedy jego mózg nie rozwija się w sposób prawidłowy, mówi Schiff. Drugie zaskakujące odkrycie polegało zaś na zauważeniu podobieństw, nie różnic. Niezależnie od płci czy wielkości dziecka, niespodziewanie okazało się, że stosunek pomiędzy wielkością mózgu, a objętością płynu mózgowo-rdzeniowego, jest taki sam. [...] Dotychczas o tym nie wiedziano, a to przecież stosunek płynu mózgowo-rdzeniowego do mózgu jest tym, co próbujemy regulować, gdy leczymy dziecko z wodogłowia, stwierdza uczony. Naukowcy chcą teraz badać stosunek wielkości mózgu do objętości płynu mózgowego i mają nadzieję znaleźć mechanizm, który za to odpowiada oraz funkcje, którym ten stały stosunek służy. Amerykanie mówią też, że rozstrzygnęli spór dotyczący płata skroniowego. Po 2. roku życia lewy płat skroniowy, w którym ulokowane są ośrodki językowe, jest przez okres dzieciństwa wyraźnie większy niż prawy płat. Jednocześnie jednak hipokamp, którego zaburzenia mogą być przyczyną epilepsji, jest większy w prawym płacie skroniowym. Ustalenie prawidłowych krzywych wzrostu tych często zaangażowanych w epilepsję struktur pozwoli nam sprawdzić, czy zostały one uszkodzone lub czy są mniejsze niż powinny, dodaje Schiff. Pozwoli to też lepiej zrozumieć prawidłową wielkość mózgu w późniejszym okresie życia. Mózg osiąga największą objętość w okresie dojrzewania. Później się kurczy, a u osób z pewnymi typami demencji kurczy się szybciej. Jeśli lepiej zrozumiemy wzrost mózgu i stosunek wielkości mózgu do objętości płynu mózgowo-rdzeniowego w każdym wieku, to nie tylko poprawimy diagnostykę, ale też metody leczenia, zapewnia Schiff. « powrót do artykułu

Wszystkie mózgi kurczą się wraz z wiekiem. Dominujący pogląd mówi, że im wyższy poziom wykształcenia danej osoby, tym wolniej przebiega proces kurczenia się mózgu. dotychczas jednak przeprowadzone badania nie dawały jednoznacznej odpowiedzi wskazującej, czy pogląd taki jest prawdziwy. Aż do teraz. Badacze z Norweskiego Instytutu Zdrowia Publicznego przyjrzeli się wynikom badań rezonansem magnetycznym mózgów ponad 2000 osób. Uczestników eksperymentu badano trzykrotnie w ciągu 11 lat. To właśnie czyni te badania wyjątkowymi. To długotrwałe studium na dużą skalę, powtórzone na dwóch niezależnych próbkach, jedno z największych tego typu, mówi Lars Nyberg. W badaniu wzięły udział osoby w wieku 29–91 lat. Porównywano tempo kurczenia się hipokampu i kory mózgowej u osób, które przed 30. rokiem życia studiowały z osobami, które nie studiowały. Okazało się, że mózgi wszystkich osób, niezależnie od poziomu wykształcenia, kurczyły się w podobnym tempie. Co prawda zauważono, że, które studiowały, miały większą pojemność kory mózgowej w kilku miejscach, ale tempo kurczenia się tych miejsc nie było uzależnione od kontaktu z wyższą edukacją. Naukowcy podkreślają, że podobne tempo kurczenie się mózgu nie oznacza, że poziom wykształcenia nie ma znaczenia dla tego organu i naszego zdrowia. Jeśli ludzie z wyższym poziomem wykształcenia mają większe mózgi, to ten fakt może odwlekać w czasie wystąpienie demencji i innych objawów związanych z pogarszającym się funkcjonowaniem poznawczym", stwierdzają naukowcy. Podstawowy wniosek z badań jest jednoznaczny – tempo kurczenia się mózgów ludzi jest podobne, niezależne od tego, jak długo się uczyli. Wyniki badań opublikowano na łamach PNAS. « powrót do artykułu

Ssaki o dużych mózgach zwykle występują z mniejszej liczbie w danej lokalizacji niż ssaki o mniejszych mózgach, wynika z najnowszych badań. Naukowcy z University of Reading stali na czele międzynarodowej grupy, której celem było zbadanie, dlaczego lokalne populacje takich ssaków jak myszy, małpy, kangury i lisy tak bardzo różnią się liczebnością na lokalny obszarach, nawet jeśli mamy do czynienia z podobnymi gatunkami. Uczeni wykorzystali metody statystyczne do przebadania różnych scenariuszy dla setek gatunków i stwierdzili, że ogólny trend dla ssaków jest taki, że im gatunek ma większy mózg, w tym mniejszym zagęszczeniu występuje. Gdy np. rozważamy dwa gatunku i podobnej diecie i masie ciała, okazuje się, że to wielkość mózgu jest wskazówką co do zagęszczenia zwierząt na danym obszarze. Większe mózgi kojarzą się z większą inteligencją. W tym przypadku to większe mózgi powstrzymują zwierzęta przed życiem w zbyt dużym zagęszczeniu. Może mieć to związek z faktem, że większy mózg wymaga więcej żywności i innych zasobów, a zatem potrzebuje więcej przestrzeni, by zaspokoić te potrzeby, mówi doktor Manuela Gonzalez-Suarez, która stała na czele grupy badawczej. Zrozumienie, dlaczego na różnych obszarach występuje różne zagęszczenie zwierząt jest istotne z punktu widzenia ich ochrony. Mniejsze zagęszczenie powoduje, że gatunek bardziej jest narażony na wymarcie, z drugiej strony większe lokalne zagęszczenie zwiększa ekspozycję gatunku na takie zagrożenia, jak istnienie dróg, dodaje. Bardzo interesująco wypada porównanie zagęszczenia, masy ciała i masy mózgu. Otóż przeciętna mysz waży 0,016 kilograma, jej mózg ma wagę 0,0045 kg, a gatunek żyje w niezwykle dużym zagęszczeniu wynoszącym 600 osobników na km2. W dużym zagęszczeniu 86 osobników na km2 żyją też wiewiórki. To zwierzęta warzące 0,325 kg, których masa mózgu wynosi 0,006 kg. Powszechnie występującym zwierzęciem jest też lis rudy (2,6 osobnika na km2), ssak ważący 4,3 kg o masie mózgu 0,047 kg. Z kolei makak berberyjski (11 kg masy ciała, 0,095 kg masy mózgu) występuje w liczbie 36 osobników na km2. Natomiast tygrys, który waży 185 kg i ma mózg o masie 0,276 kg występuje w liczbie 0,14 osobnika na km2. Podobnie zresztą 4-tonowy słoń z mózgiem o masie 4,5 kg, którego liczebność na obszarach występowania to 0,58 osobnika na km2. Ze schematu tego wyraźnie wyłamuje się człowiek. Lokalne zagęszczenie naszego gatunku bardzo się różni, dochodząc do 26 000 osobników na km2 w Monako. Wielkość mózgu nie jest jedynym czynnikiem decydującym o zagęszczeniu ssaków. Różne środowiska mają różne stabilność oraz różne gatunki konkurujące, więc to również ma wpływ. Konieczne są dalsze badania nad wpływem rozmiarów mózgów w różnych środowiskach, stwierdzają autorzy badań. Naukowcy zauważają też, że istnieją wyraźne wyjątki od reguły. Na przykład ludzie wykorzystali inteligencję do pokonania problemu ograniczonej ilości zasobów na danym terenie. Możemy importować żywność z całego świata co teoretycznie pozwala nam żyć w wielkiej liczbie w dowolnym miejscu na Ziemi. Niektóre inteligentne gatunki również mogły częściowo poradzić sobie z tymi ograniczeniami, stwierdzają badacze. Na potrzeby badań naukowcy wzięli pod lupę 656 nielatających ssaków lądowych. Związek wielkości mózgu z zagęszczeniem populacji jest szczególnie widoczny wśród ssaków mięsożernych oraz naczelnych, a mniej widoczny wśród gryzoni i torbaczy. Przykładem takich oczywistych zależności może być porównanie makaków berberyjskich z siamangiem wielkim. Oba gatunki małp mają podobną dietę i podobną masę ciała. Jednak mózg makaka waży 95 gramów, a zwierzę występuje w zagęszczeniu 36 osobników na km2. Z kolei mózg siamanga waży 123 gramy, a zagęszczenie populacji wynosi 14 osobników na km2. « powrót do artykułu

Podczas gdy dorośli przetwarzają różne zadania w wyspecjalizowanych obszarach mózgu w jednej z półkul, niemowlęta i dzieci używają do tego celu obu półkul. To może być przyczyną, dla której dzieci znacznie łatwiej regenerują się po urazach mózgu niż dorośli. Autorzy najnowszych badań skupili się na języku i odkryli, że dzieci podczas przetwarzania języka mówionego używają obu półkul mózgu. To bardzo dobra wiadomość dla dzieci, które odniosły urazy mózgu. Użycie obu półkul zapewnia mechanizm kompensujący po urazie. Na przykład, jeśli w wyniku udaru zaraz po urodzeniu dojdzie do uszkodzenia lewej półkuli mózgu, dziecko nauczy się języka korzystając z prawej półkuli. Dziecko z mózgowym porażeniem dziecięcym, które uszkodzi tylko jedną półkulę, może rozwinąć wszystkie potrzebne zdolności poznawcze w drugiej półkuli. Nasze badania pokazują, jak to jest możliwe, mówi profesor Elissa L. Newport, dyrektor Center for Brain Plasticity and Recovery, które jest wspólnym przedsięwzięciem Georgetown University i MedStar National Rehabilitation Network. Niemal wszyscy dorośli przetwarzają mowę tylko w lewej półkuli. Potwierdzają to zarówno badania obrazowe jak i fakt, że po udarze, który dotknął lewą półkulę, ludzie często tracą zdolność do przetwarzania mowy. Jednak u bardzo małych dzieci uraz jednej tylko półkuli rzadko prowadzi do utraty zdolności językowych. Nawet, jeśli dochodzi do poważnego zniszczenia lewej półkuli, dzieci nadal potrafią korzystać z języka. To zaś sugeruje – jak zauważa Newport – że dzieci przetwarzają język w obu półkulach. Jednak tradycyjne metody obrazowania nie pozwalały na obserwowanie tego zjawiska. Nie było jasne, czy dominacja lewej półkuli w zakresie zdolności językowych jest widoczna już od urodzenia, czy rozwija się z wiekiem, stwierdza uczona. Teraz, dzięki funkcjonalnemu rezonansowi magnetycznemu udało się wykazać, że u małych dzieci żadna z półkul nie ma w tym zakresie przewagi. Lateralizacja pojawia się z wiekiem. Ustala się ona w wieku 10-11 lat. W najnowszych badaniach udział wzięło 39 zdrowych dzieci w wieku 4–13 lat, których wyniki porównano z 14 dorosłymi w wieku 18–29 lat. Obie grupy zmierzyły się z zadaniem polegającym na rozumieniu zdań. W czasie rozwiązywania zadania każdy z uczestników poddany był skanowaniu za pomocą fMRI, a wyniki potraktowano indywidualnie. Później stworzono mapę aktywności mózgu dla grup wiekowych 4–6 lat, 7–9 lat, 10–13 lat i 18–29 lat. Badacze stwierdzili, że wyniki uśrednione dla każdej z grup pokazują, iż nawet u małych dzieci występuje preferencja (lateralizacja) lewej półkuli mózgu w czasie przetwarzania mowy. Jednak znaczny odsetek najmłodszych dzieci wykazuje silną aktywację prawej półkuli mózgu. U osób dorosłych prawa półkula aktywuje się podczas rozpoznawania ładunku emocjonalnego niesionego z głosem. Natomiast u dzieci bierze ona udział i w rozpoznawaniu mowy i w rozpoznawaniu ładunku emocjonalnego. Naukowcy sądzą, że jeśli udałoby im się przeprowadzić podobne badania u jeszcze młodszych dzieci, to obserwowaliby jeszcze większe zaangażowanie prawej półkuli mózgu w przetwarzanie języka. Obecnie Newport i jej grupa skupiają się na badaniach przetwarzania mowy w prawej półkuli mózgu u nastolatków i młodych dorosłych, u których lewa półkula mózgu została poważnie uszkodzona podczas udaru zaraz po urodzeniu. « powrót do artykułu

Okazuje się, że na utratę wagi w wyniku zmiany stylu życia na zdrowszy oraz na rozkład tłuszczu w organizmie wpływa wrażliwość mózgu na insulinę. Długoterminowe badania prowadzone  Niemieckie Centrum Badań nad Cukrzycą, Centrum Helmholza w Monachium oraz Szpital Uniwersytecki w Tybindze wykazały, że jeśli nasz mózg jest wrażliwy na obecność insuliny, możemy bardziej stracić na wadze, pozbyć się niezdrowego tłuszczu brzusznego i łatwiej utrzymać niską wagę przez lata. Jeśli jednak nasz mózg słabo reaguje na insulinę, to początkowo stracimy mniej kilogramów, z czasem ponownie przybierzemy na wadze, a na brzuchu zgromadzimy więcej tkanki tłuszczowej. Osoby o mózgach bardziej wrażliwych na insulinę zyskiwały na stosowaniu diety i ćwiczeń. Znacznie traciły na wadze i pozbywały się tkanki tłuszczowej z brzucha. Nawet gdy przestawały ćwiczyć i stosować dietę, to w czasie kolejnych dziewięciu lat gdy je obserwowaliśmy, przybierały niewiele tłuszczu, mówi doktor Martin Heni ze Szpitala Uniwersyteckiego w Tybindze, który stał na czele grupy badawczej. Z kolei u osób o mózgu mało wrażliwym lub niewrażliwym na insulinę zanotowano niewielką utratę wagi w ciągu 9 miesięcy od zmiany stylu życia na zdrowszy. Uczestnicy badań na 24 miesiące zmienili styl życia na taki, który sprzyjał zmniejszeniu wagi. Po 9 miesiącach przeciętna osoba, której mózg był wrażliwy na insulinę, straciła na wadze około 4,5 kilogramów, a osoba o niewrażliwym mózgu – około 0,5 kg. W kolejnych miesiącach osoby z mózgami wrażliwymi nadal traciły na wadze i po 24 miesiącach średnia utrata wagi wynosiła u nich niemal 6 kg. Przez kolejnych 76 miesięcy osoby te nie stosowały już nowego stylu życia, a mimo to przybrały na wadze jedynie około 0,5 kg. Zupełnie inaczej wyglądała sytuacja w przypadku osób o mózgach mało wrażliwych lub niewrażliwych na insulinę. Na wadze traciły jedynie przez 9 miesięcy. Następnie do 24. miesiąca stosowania zdrowszego trybu życia ich waga rosła i po 24 miesiącach była o około 1 kg wyższa niż przed rozpoczęciem badań. Utrzymywała się na wyższym poziomie przez kolejnych 76 miesięcy. Podobnie rzecz się miała z tłuszczem brzusznym. Osoby o bardziej wrażliwych mózgach traciły go więcej w wyniku ćwiczeń i diety bogatej w włókna roślinne, a po przerwaniu zdrowego trybu życia wolniej ponownie go zyskiwały. Tkanka tłuszczowa na brzuchu jest bardzo niekorzystna, gdyż jej obecność jest silnie powiązana z cukrzycą, ryzykiem chorób układu krążenia i nowotworów. Jak zauważyli autorzy w podsumowaniu swoich badań spostrzeżenia te wykraczają poza zakres chorób metabolicznych i wskazują na konieczność opracowania strategii radzenia sobie z opornością ludzkiego mózgu na insulinę. « powrót do artykułu

Przepraszam, że nie w temacie, ale chyba powinniśmy się zacząć poważnie bać "ekspertów" od zdrowia publicznego. Poniżej wypowiedź jednego, a jeszcze niżej wykres jak naprawdę wygląda ilość już wykrytych mutacji w stosunku do innych wirusów. "Profesor odniósł się również do doniesień na temat mutowania koronawirusa SARS-CoV-2: - Ten wirus mutuje bardzo niewiele, jest relatywnie stały, nie zaskakuje nas i na razie niczym nie grozi. Zmiany w mutacji są bardzo niewielkie - powiedział. Horban porównał też SARS-CoV-2 do wirusa grypy. Ten drugi mutuje znacznie szybciej i "właściwie to jest co roku nowy wirus i nie jesteśmy w stanie zrobić szczepionki, która zabezpieczy nas raz na zawsze".

U dzieci, które na początku życia były narażone na kontakt z dużą ilością zanieczyszczeń pochodzących z ruchu samochodowego, w wieku 12 lat występują zmiany strukturalne w budowie mózgu. Jak wynika z badań przeprowadzonych przez Centrum Medyczne Szpitala Dziecięcego w Cincinnati, u dzieci takich wyraźnie widać mniej istoty szarej oraz cieńszą korę mózgową w porównaniu z dziećmi, które były narażone na niższy poziom zanieczyszczeń. Chociaż są to wstępne badania, to ich wyniki wskazują, że miejsce w którym mieszkasz i powietrze, którym oddychasz, mogą mieć wpływ na rozwój mózgu, mówi główny autor badań, doktor Travis Beckwith. Chociaż utrata istoty szarej jest tutaj znacząco mniejsza niż w chorobach neurodegeneracyjnych, to może być na tyle duże, że wpłynie na rozwój psychiczny i fizyczny. Z przeprowadzonych badań wynika, że utrata istoty szarej w płacie czołowym, płacie ciemieniowym i móżdżku wynosi u takich dzieci 3–4 procent. W badaniach, których wyniki opublikowano na łamach PLOS One, wzięło udział 147 dzieci w wieku 12 lat. To część z dzieci, które biorą udział w wieloletnich badaniach o nazwie Cincinnati Childhood Allergy and Air Pollution Study (CCAAPS). Do badań tych rekrutowano dzieci w wieku poniżej 6 miesięcy, a ich celem jest sprawdzenie wpływu zanieczyszczeń z ruchu samochodowego na rozwój i zdrowie dzieci. Do CCAAPS rekrutowane są dzieci, które w pierwszym roku życia były narażone na wysoki lub niski poziom zanieczyszczeń powietrza z ruchu samochodowego. Dzieci podlegają szczegółowym badaniom w wieku 1, 2, 3, 4, 7 i 12 lat. « powrót do artykułu

Skany mózgów pracowników amerykańskiej ambasady w Hawanie, którzy mogli paść ofiarami tajemniczego ataku sprzed dwóch lat, ujawniły potencjalne nieprawidłowości, które mogą być powiązane z wykazywanymi przez nich objawami. Badania wykazały, że ich mózgi wyglądają inaczej niż mózgi grupy kontrolnej. Jak informuje zespół z University of Pennsylvania u badanych pracowników ambasady stwierdzono średnią mniejszą ilość istoty białej oraz zmiany mikrostrukturalne, które mogą wpływać na przetwarzanie sygnałów dźwiękowych oraz wzrokowych informacji przestrzennych. Autorzy badań mówią jednak, że ich wyniki są niejednoznaczne. Nie odpowiadają bowiem znanym uszkodzeniom mózgu, a objawy widoczne u badanych nie różnią się w zależności od zauważonych nieprawidłowości. To unikatowe wyniki, wcześniej takich nie widziałam. Nie wiem, co mogło je spowodować, mówi profesor obrazowania medycznego Ragini Verma. Niezależni eksperci zgadzają się, że wyniki badań są niejednoznaczne i że nie wiadomo, czy dyplomaci padli ofiarami jakiego ataku i czy doszło u nich do uszkodzeń mózgu. To już kolejne prace, których celem jest określenie stanu zdrowia amerykańskich dyplomatów. Wcześniejsze badania były szeroko krytykowane za liczne błędy. Na pewno wiemy, że amerykańscy dyplomaci pracujący na Kubie skarżyli się na dziwne odczucia i dźwięki. Po tym wielu z nich było leczonych z powodu problemów ze snem, zawrotów i bólów głowy, problemów z koncentracją, utrzymaniem równowagi, zaburzeniami wzroku i słuchu. Do dzisiaj nie wiadomo, co się stało, a śledztwo prowadzone przez FBI i służby kubańskie nie dało nawet odpowiedzi na pytanie, czy miał miejsce jakiś rodzaj ataku. Na potrzeby najnowszych badań porównano ilość istoty białej u chorujących dyplomatów z jej ilością u zdrowych ochotników. U dyplomatów jej ilość wynosiła średnio 542 cm3, u ochotników było to 569 cm3. U dyplomatów znaleziono też dowody na słabszą sieć połączeń w obszarach mózgu odpowiedzialnych za przetwarzanie dźwięków i obrazów. Następnie przystąpiono do badań na poziomie mikroskopowym. Gdy dochodzi do uszkodzenia mózgu i ginie komórka nerwowa, uszkodzenie można zmierzyć badając dyfuzję wody. Wraz ze wzrostem liczby uszkodzeń zwiększa się dyfuzja wody, gdyż jest mniej komórek, wewnątrz których się ona znajduje i które organizują jej przepływ w konkretnych kierunkach. Tutaj uzyskane wyniki zaskoczyły naukowców. Okazało się, że dyfuzja wody, zamiast się zwiększyć, zmniejszyła się w części mózgu zwanej robakiem, a frakcjonowana anizotropia, która jest wskaźnikiem integralności włókien istoty białej, zwiększyła się, zamiast się zmniejszyć. Profesor Verma podejrzewa, że te zadziwiające wyniki to skutek spadku zawartości wody w mózgach dyplomatów, jednak podkreśla, że to jedynie domysły. Profesor Paul Matthews, ekspert od mózgu z Imperial College London, stwierdza, że zarejestrowane różnice są małe, nie odpowiadają znanym wzorcom uszkodzeń i nie wykazano, że doszło do jakichś zmian przed i po wydarzeniach na Kubie. Uczony podkreśla, że z badań tych nie da się wyciągnąć jednoznacznych wniosków. Podobnego zdania są inni eksperci. Tymczasem kanadyjscy dyplomaci, którzy również doświadczyli podobnych objawów, pozwali swój rząd do sądu. « powrót do artykułu

Aktywność fizyczna dobrze wpływa na nasze zdrowie. Najnowsze badania sugerują zaś, że ma też ona pozytywny wpływ na pamięć i uczenie się. Neurolodzy z Oregon Health & Science University (OHSU) zauważyli, że krótka intensywna aktywność fizyczna u myszy bezpośrednio wpływa na aktywność mózgu, który zwiększa liczbę połączeń pomiędzy neuronami w hipokampie. Aktywność fizyczna niewiele kosztuje, nie musisz mieć do tego karty wstępu na salę czy biegać po kilkanaście kilometrów, mówi jeden z autorów badań, doktor Gary Westbrook. Już wcześniejsze badania na ludziach i zwierzętach wskazywały, że regularne ćwiczenia pozytywnie wpływają na ogólne zdrowie mózgu. Jednak trudno było oderwać ten wpływ od wpływu na inne organy. Na przykład wiadomo, że ćwiczenia fizyczne wpływają pozytywnie na układ krążenia, co powoduje lepsze natlenienie całego organizmu, w tym mózgu. Nie można było więc wykluczyć, że mamy tutaj do czynienia z wpływem pośrednim. My, jako neurolodzy, nie przejmowaliśmy się wpływem ćwiczeń na mięśnie czy serce. Chcieliśmy wiedzieć, czy istnieje bezpośredni związek pomiędzy aktywnością fizyczną a korzyściami dla mózgu, mówi Westbrook. Naukowcy zaprojektowali więc badania, w ramach których badali reakcję mózgu myszy na pojedyncze epizody intensywnych ćwiczeń. Mysz, która prowadziła mało aktywny tryb życia, była umieszczana w kołowrotku i w ciągu dwóch godzin przebiegała kilka kilometrów. Badania wykazały, że takie epizody – odpowiadające wysiłkowi człowieka, który raz w tygodniu zagra z kolegami w koszykówkę lub przejdzie 4000 kroków – prowadziły do zwiększenia liczby synaps w hipokampie. Szczególną uwagę naukowców zwrócił wpływ ćwiczeń na gen Mtss1L, który dotychczas był zwykle ignorowany. Gen Mtss1L koduje proteinę, która ma wpływ na elastyczność ścian komórkowych. Naukowcy odkryli, że gdy gen jest aktywowany wskutek krótkich intensywnych ćwiczeń, pobudza on wzrost kolców dendrytycznych, wypustek pokrywających dendryty neuronów. Wykazano też, że wspomaga to proces uczenia się. W następnym etapie badań naukowcy chcą połączyć krótkie intensywne epizody ćwiczeń z epizodami nauki, by lepiej zrozumieć wpływ całego procesu na pamięć i uczenia się. « powrót do artykułu

Wiele gatunków zwierząt wyczuwa pole magnetyczne Ziemi i korzysta z niego przy przemieszczaniu się. Czują je ptaki, pszczoły, ryby czy wilki. Okazuje się, że mogą je wyczuwać również ludzie. Joseph Kirschvink z Caltechu (California Institute of Technology) i jego koledzy odkryli, że zmiana kierunku pobliskiego pola magnetycznego powoduje czasowe zmiany w aktywności ludzkiego mózgu. Uczestnicy badań siedzieli w ciemnym pokoju, aktywność ich mózgów była rejestrowana za pomocą EEG. W pokoju znajdowały się też elektromagnesy, za pomocą których generowano pole magnetyczne. Jego zmiany odpowiadały zmianom, jakie zachodzą, gdy przemieszczamy się po ziemi. Kierunek i intensywność ziemskiego pola magnetycznego zmieniają się w zależności od położenia geograficznego. Na przykład na biegunie północnym pole magnetyczne skierowane jest pionowo w dół. Na całej półkuli północnej zawsze pole magnetyczne jest tak właśnie skierowane. Naukowcy mierzyli fale alfa na 100 milisekund przed i po zmianie pola magnetycznego. Okazało się, że u niektórych ludzi dochodziło do spadku amplitudy fal alfa gdy poddawano ich działaniu fal skierowanych w dół, obracających się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Gdy fale obracały się w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara, zmiany w falach mózgowych nie zachodziły. Naukowcy nie potrafili tego wyjaśnić. Gdy kierunek pola magnetycznego był zwrócony w górę, zmiany w mózgach ogóle nie zachodziły. Uczeni spekulują, że w tym przypadku może być to kwestia dostosowania mózgu do życia na półkuli północnej. Ciekawe, czy hipotezę tę udało by się potwierdzić za pomocą eksperymentów na półkuli południowej, zastanawia się Isaac Hilburn, członek zespołu badawczego. Badania nad magnetorecepcją u zwierząt trwają od dawna, a najsilniejszym dowodem na istnienie tego zjawiska jest zmiana kierunku przemieszczania się zwierząt w reakcji na zmianę pola magnetycznego. Naukowcy, którzy nie brali udziału w eksperymencie, ostrożnie podchodzą do uzyskanych wyników. Podkreślają, że badania trzeba jeszcze powtórzyć oraz że reakcja mózgu nie musi mieć nic wspólnego z orientacją w przestrzeni. Ponadto, jak podkreślają, EEG mógł mimo wszystko wyłapać zakłócenia z otoczenia, ponadto zapisy te trudno jest interpretować. Jeśli jednak okaże się, że ludzkie mózgi rzeczywiście reagują na zmiany pola magnetycznego, niewykluczone, że magnetorecepcja odgrywała rolę w życiu społeczeństwo łowiecko-zbierackich. « powrót do artykułu

Cztery godziny po śmierci przywrócono krążenie i aktywność komórkową w mózgu świni. Autorzy artykułu z pisma Nature podkreślają, że dokonanie to podważa założenia dotyczące czasowania i nieodwracalnej natury ustania pewnych funkcji mózgowych po śmierci. Nietknięty mózg pozyskano z pakowalni mięsa. Podczas badań naukowcy z Uniwersytetu Yale posłużyli się opracowanym przez siebie pulsacyjnym systemem perfuzyjnym i specjalnym roztworem. Jest on akomórkowy, niekoagulujący, echogeniczny i cytoprotekcyjny i ma sprzyjać wyjściu z anoksji, a także ograniczać zespół poreperfuzyjny, zapobiegać obrzękowi i metabolicznie wspierać wymogi energetyczne mózgu. Amerykanie podkreślają, że zaobserwowano wiele podstawowych funkcji komórkowych, o których dotąd sądzono, że ustają sekundy-minuty po zakończeniu dopływu tlenu i krwi. Nietknięty mózg dużego ssaka wiele godzin po śmierci zachowuje niedocenianą dotąd zdolność do odtworzenia krążenia, a także pewnych molekularnych i komórkowych aktywności - podkreśla prof. Nenad Sestan. Badacze dodają jednak, że w świńskim mózgu nie stwierdzono jakichkolwiek rozpoznawalnych globalnych sygnałów elektrycznych, związanych z normalnym funkcjonowaniem mózgu. Ani przez moment nie obserwowaliśmy zorganizowanej aktywności elektrycznej, związanej z postrzeganiem czy świadomością. Z klinicznego punktu widzenia nie jest to więc żywy mózg, a mózg aktywny na poziomie komórkowym - dodaje Zvonimir Vrselja. Powszechnie uważa się, że śmierć komórkowa mózgu jest szybkim i nieodwracalnym procesem. Podręcznikowo po odcięciu dopływu tlenu i krwi sygnały aktywności elektrycznej i przejawy świadomości zanikają w ciągu sekund, a zapasy energetyczne wyczerpują się na przestrzeni minut. W wyniku pewnych kaskadowych procesów dochodzi zaś do nieodwracalnej degeneracji. W laboratorium Sestana naukowcy wielokrotnie zauważyli jednak, że w małych próbkach tkanek, na których pracują, występują sygnały żywotności komórkowej. Co więcej, dzieje się tak nawet wtedy, gdy tkanki pobrano wiele godzin po śmierci. Zaintrygowani akademicy pozyskali więc mózgi świń z zakładów mięsnych. Cztery godziny po śmierci zwierzęcia mózg podłączono do systemu BrainEx. Dzięki systemowi udało się zachować cytoarchitekturę tkanek, ograniczyć śmierć komórkową, a także odtworzyć kurczliwość naczyń i działanie gleju. Wcześniej mogliśmy badać komórki w dużym ssaczym mózgu tylko w warunkach statycznych bądź dwuwymiarowych, wykorzystując małe próbki tkanek poza ich naturalnym środowiskiem. Po raz pierwszy byliśmy w stanie badać duży mózg w 3 wymiarach, co ułatwia analizowanie złożonych interakcji komórkowych i łączności - cieszy się dr Stefano G. Daniele. Na razie nie ma mowy o natychmiastowych zastosowaniach klinicznych, jednak pewnego dnia nowa platforma może np. pomóc w znalezieniu metod ocalenia funkcji mózgowych pacjentów po udarach. Amerykanie nie wiedzą, czy ich podejście da się zastosować do mózgu człowieka. W wykorzystanym roztworze nie ma bowiem wielu składowych ludzkiej krwi, np. komórek krwi i odpornościowych, przez co system znacząco odbiega od normalnych warunków życiowych. Naukowcy dodają, że dalsze eksperymenty, w których wykorzystywano by ludzkie tkanki lub odtwarzano globalną aktywność elektryczną pośmiertnych tkanek zwierzęcych, należy przeprowadzać z zachowaniem nadzoru etycznego. Celem tego badania nigdy nie było odtworzenie świadomości. Naukowcy byli przygotowani do interweniowania anestetykami i obniżenia temperatury, by zatrzymać zorganizowaną aktywność, gdyby takowa się pojawiła - podsumowuje Stephen Latham. « powrót do artykułu

Czas różnie wpływa na mózgi kobiet i mężczyzn. Wiemy, że z wiekiem mózg się kurczy, a u mężczyzn proces ten przebiega szybciej. Ponadto z wiekiem zwalnia metabolizm mózgu i, jak się okazuje, także tutaj ujawniają się różnice pomiędzy płciami. Naukowcy z Washington University School of Medicine w St. Louis donoszą na łamach PNAS, że mózgi kobiet są, z metabolicznego punktu widzenia, o trzy lata młodsze od mózgów mężczyzn w tym samym wieku biologicznym. To może wyjaśniać, dlaczego kobiety dłużej od mężczyzn zachowują sprawność umysłową. Dopiero zaczynamy rozumieć jak różne czynniki związane z wiekiem mogą wpływać na proces starzenia się mózgu i jak to z kolei wpływa na podatność mózgu na choroby neurodegeneracyjne. Metabolizm mózgu może pomóc nam w wyjaśnieniu różnic, jakie obserwujemy pomiędzy kobietami a mężczyznami w miarę, jak się oni starzeją, mówi jeden z autorów badań, profesor radiologii Manu Goyal. Paliwem dla mózgu jest cukier, jednak z wiekiem zmienia się sposób jego wykorzystywania. Niemowlęta i dzieci wykorzystują część cukru w procesie glikolizy tlenowej, która podtrzymuje rozwój i dojrzewanie mózgu. Reszta cukru jest zużywana na codzienne zadania. U nastolatków i młodych dorosłych wciąż występuje glikoliza tlenowa, jednak z wiekiem zmniejsza się odsetek cukru biorącego udział w tym procesie. Gdy osiągamy siódmą dekadę życia na ten rodzaj glikolizy przeznaczane jest bardzo mało cukru. Goyal i jego koledzy, profesorowie Marcus Raichle i Andrei Vlassenko, chcieli zbadać różnice w metabolizmie cukru występujące pomiędzy płciami. Do badań zaprosili 205 osób – 121 kobiet i 84 mężczyzn – w wieku 20–82 lat. Ochotnicy zotali poddani pozytonowej tomografii emisyjnej, za pomocą której badano przepływ tlenu i glukozy w ich mózgach. Dla każdej z tych osób określono odsetek cukru używanego w różnych regionach mózgu do glikolizy tlenowej. Stworzono też wyspecjalizowany algorytm, którego zadaniem było odszukanie związku pomiędzy wiekiem a metabolizmem mózgu u mężczyzn. Gdy już algorytm potrafił dokonać odpowiednich obliczeń, wprowadzono doń dane dotyczące metabolizmu mózgów kobiet. Zadaniem algorytmu było określenie wieku mózgu na podstawie metabolizmu. Algorytm wyliczył, że średnio mózg każdej z kobiet był o 3,8 roku młodszy od jej wieku biologicznego. Naukowcy przeprowadzili więc odwrotny eksperyment. Najpierw szkolili algorytm na mózgach kobiet, a następnie kazali mu obliczać wiek mózgów mężczyzn. W tym przypadku wyliczył, że mózgi mężczyzn są o 2,4 roku starsze niż ich wiek biologiczny. Średnia wyliczona różnica wieku mózgów kobiet i mężczyzn jest znacząca. Różnica ta jest większa niż wiele innych znanych różnic pomiędzy płciami, ale jest znacznie mniejsza od niektórych znaczących różnic, takich jak np. różnice wzrostu, mówi Goyal. Różnice w wieku metabolicznym mózgu pomiędzy kobietami a mężczyznami były widoczne nawet u najmłodszych uczestników badań, tych, którzy dopiero zaczęli trzecią dekadę życia. To nie jest tak, że mózgi mężczyzn szybciej się starzeją. Po prostu wchodzą w wiek dorosły będąc o trzy lata starszymi niż mózgi kobiet i ta różnica jest widoczna przez całe życie. Nie wiemy jednak, co to oznacza. Osobiście sądzę, że to może wyjaśniać, dlaczego kobiety nie doświadczają takiego spadku zdolności poznawczych w późniejszym okresie życia. Ich mózgi są efektywnie młodsze. Planujemy badania, które to potwierdzą. « powrót do artykułu

Większe psy, mające większy mózg, wypadają w pomiarach niektórych rodzajów inteligencji lepiej, niż mniejsze psy o mniejszych mózgach, donoszą naukowcy z University of Arizona. Z badań, których opis znajdziemy na łamach Animal Cognition, psy z większymi mózgami wypadały lepiej w badaniach funkcji wykonawczych. To zestaw procesów poznawczych, które są niezbędne do kontrolowania i koordynacji innych procesów poznawczych i zachowań. Psy o większych mózgach mają przede wszystkim lepszą pamięć krótkoterminową i samokontrolę, niż małe psy. Nie wiemy jednak dlaczego rozmiary mózgu mogą mieć znaczenie w wypadku funkcji poznawczych. Obecnie myślimy o rozmiarach jako o wskazówce głębszych procesów. Może chodzi tutaj o liczbę neuronów, albo o sposób ich łączenia się. Nikt tego nie potrafi obecnie twierdzić, ale chcemy się tego dowiedzieć, mówi główny autor badań Daniel Horschler. Wydaje się jednak, że rozmiar psiego mózgu nie ma wpływu na każdy rodzaj inteligencji. Na przykład na podstawie wielkości mózgu nie można przewidywać, jak pies wypadnie w testach na inteligencję społeczną czy na rozumowanie. Wspomniane badania potwierdzają to, co wcześniej zauważono u naczelnych – rozmiar mózgu jest powiązany z funkcjami wykonawczymi, ale nie z innymi typami inteligencji. Dotychczasowe badania prowadzono przede wszystkim na naczelnych, nie byliśmy więc pewni, czy nie jest to unikatowy aspekt ewolucji mózgu naczelnych. Psy są świetnym podmiotem do testów, gdyż są bardzo zróżnicowane pod względem wielkości mózgu. Takiego zróżnicowania nie spotkamy u żadnego innego gatunku lądowego. Mamy tutaj psy od rozmiarów chihuahua po dogi niemieckie, mówi Horschler. Naukowcy wykorzystali dane dotyczące ponad 7000 psów czystych ras reprezentujących 74 rasy. Rozmiary mózgu ustalono na podstawie wzorca dla każdej z ras. Dane pochodziły z witryny Dognition.com, na której właściciele psów znajdą testy badające różne rodzaje inteligencji i gdzie umieszczają uzyskane wyniki. Te zaś są dostępne m.in. dla specjalistów. Pamięć krótkoterminowa była badana w ten sposób, że właściciel ukrywał pod jednym z dwóch kubków przekąskę. Pies widział, gdzie została ona schowana. Następnie po 60, 90, 120 i 150 sekundach pozwalano zwierzęciu zabrać smakołyk. Okazało się, że psy mniejszych ras miały więcej problemów z zapamiętaniem, gdzie jest przekąska. W ramach testu samokontroli właściciele kładli przekąskę przed psem i zabraniali mu jej ruszyć. Następnie albo obserwowali psa, albo zasłaniali oczy, albo odwracali się tyłem. Psy większych ras wytrzymywały dłużej zanim bez pozwolenia zjadły przekąskę. Horschler i jego zespół sprawdzali też, czy psy biorące udział w eksperymentach były wcześniej szkolone. Okazało się, że niezależnie od szkolenia, psy większych ras miały lepszą pamięć krótkotrwałą i lepszą samokontrolę. W przyszłości naukowcy chcą przeprowadzić testy porównujące zdolności poznawcze odmian poszczególnych ras. Będą na przykład porównywali pudla miniaturowego ze standardowym, znacznie większym pudlem. Bardzo interesuje mnie, jak ewoluowały funkcje poznawcze. Zaczynamy dopiero rozumieć, że rozmiar mózgu jest jakoś z nim powiązany. Zobaczymy, czy chodzi tutaj o samą wielkość, czy o coś innego, mówi Horschler. « powrót do artykułu

W ramach pionierskich badań prześledzono aktywność pojedynczych neuronów znajdujących się głęboko w mózgu, a dokonane odkrycia mogą wyjaśnić, skąd się bierze ludzka inteligencja i dlaczego jesteśmy podatni na choroby psychiczne. Autorami wyjątkowych badań są Rony Paz z izraelskiego Instytutu Weizmanna, który specjalizuje się w badaniu dynamiki neuronów zaangażowanych w procesy uczenia się u makaków oraz neurochirurg Itzhak Fried z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles. Dzięki badaniom pojedynczych neuronów naukowcy byli w stanie, po raz pierwszy w historii, odkryć różnice pomiędzy „oprogramowaniem” ludzkiego i małpiego mózgu. Okazało się, że ludzki mózg potrafi wykorzystać stabilność sygnałów, czyli poziom im synchronizacji pomiędzy neuronami, do bardziej efektywnego przetwarzania informacji. Na łamach Cell odkrywcy sugerują, że to właśnie ta umiejętność przyczynia się zarówno do ludzkiej inteligencji, jak i do powstawania chorób psychicznych. Badacze wykorzystali dane na temat aktywności pojedynczych neuronów, które zbierali od ludzi z epilepsją w czasie, gdy ci przechodzili zabiegi neurochirurgiczne. Przeprowadzenie takich badań jest tak trudne, że jedynie kilka klinik na świecie mogło wziąć w nich udział. Dla porównania zebrano podobne, istniejące już wcześniej dane od trzech małp oraz pozyskane je od dwóch kolejnych. Przez ostatnich kilka dziesięcioleci naukowcy odnotowali wiele mniejszych i większych różnic w budowie mózgu człowieka i naczelnych. Teraz przeprowadzono pierwsze badania pokazujące różnice w sygnałach przebiegających w mózgu. Istnieje wyraźna różnica w zachowaniu i psychologii pomiędzy ludźmi a innymi naczelnymi. Teraz zaobserwowaliśmy te różnice w biologii mózgu i są to niezwykle ważne badania, mówi Mark Harnett z MIT, który specjalizuje się w badaniu, w jaki sposób biofizyka neuronów wpływa na ich zdolności obliczeniowe. Rony Paz w swoich badaniach skupia się na ciele migdałowatym, przetwarzającym podstawowe sygnały potrzebne do przetrwania, jak konieczność ucieczki przed drapieżnikiem, oraz zakręcie obręczy, który jest zaangażowany w bardziej złożone zadania, jak uczenie się. Izraelski uczony chciał wiedzieć, czy neurony z obu wymienionych obszarów różnią się u ludzi i u małp. O pomoc poprosił Frieda, który jest twórcą techniki rejestrowania aktywności pojedynczych neuronów u ludzi z epilepsją nie reagujących na leczenie. Metoda Frida polega na wszczepieniu do mózgu pacjenta wielu miniaturowych elektrod. Pacjent pozostaje w szpitalu do czasu, aż dozna ataku epilepsji. Elektrody określają miejsce, które zapoczątkowało atak. Są one następnie usuwane, a obszar odpowiedzialny za epilepsje jest niszczony. Pacjenci w czasie pobytu w szpitalu często biorą udział w eksperymentach pozwalających na pogłębienie wiedzy o mózgu. Paz i Fried zebrali dane o niemal 750 neuronach z ciała migdałowatego i zakrętu obręczy z mózgów pięciu małp i siedmiu ludzi. W danych poszukiwali informacji o poziomie stabilności sygnałów rozumianym jako ich synchronizacja oraz o wydajności ich przetwarzania, rozumianych jako liczba różnych wzorców aktywności. Okazało się, że i u ludzi i u małp sygnały w ciele migdałowatym były bardziej stabilne niż w zakręcie obręczy. Jednak te w zakręcie obręczy były bardziej efektywne. U ludzi oba regiony były mniej stabilne i bardziej efektywne niż u małp. Tak więc wydaje się, że nasze mózgi poświęcają nieco stabilności na rzecz zwiększonej efektywności. Jak mówi Paz, takie odkrycie ma sens. Jeśli sygnał jest bardziej stabilny, jest on bardziej jednoznaczny i mniej podatny na błędy. Gdy widzę tygrysa, chcę, by wszystkie neurony w moim ciele migdałowatym dały mi sygnał do szybkiej ucieczki, mówi Paz. Jednak u wyżej zorganizowanych zwierząt, jak np. u naczelnych, w mózgu wyewoluowały bardziej elastyczne obszary, które dają możliwość pojawienia się większej liczby rozwiązań na widok zbliżającego się niebezpieczeństwa. U ludzi ta elastyczność poszła dalej niż u innych naczelnych. Jesteśmy dzięki temu bardziej inteligentni, ale i bardziej podatni na błędy w sygnałach pomiędzy neuronami, co wyjaśnia podatność ludzi na zaburzenia umysłowe. Co interesujące, jak zauważa Robert Knight z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, powyższe odkrycie zgadza się z już istniejącymi teoriami psychologicznymi, które mówią, że stopień synchronizacji aktywności neuronów w mózgu może być skorelowany z występowaniem psychoz i depresji. To bardzo ważne badania, gdyż większość eksperymentów neurologicznych jest prowadzonych na zwierzętach z założeniem, że podstawowe wzorce aktywności neuronów odnoszą się też do ludzi, mówi. Christopher Petkov z Newcastle University zauważa jednak, że w kolejnych badaniach konieczne jest potwierdzenie spostrzeżeń Paza i Frieda. Bezpośrednie porównanie danych pozyskanych od ludzi i małp jest trudne, gdyż trudno jest stwierdzić, czy oba badane gatunki znajdowały się podczas zbierania danych w tym samym stanie umysłu. Paz przyznaje, że może być to problem, a długi, liczony w godzinach, czas rejestrowania danych oznacza, iż prawdopodobnie pojawiło się wiele różnic w stanie umysłu ludzi i małp. Uczony mówi jednak, że już planuje kolejne eksperymenty, w czasie których małpy i ludzie będą wykonywali podobne zadania wprowadzające je w konkretny stan, jak na przykład w niepokój. Badania takie nie będą jednak proste. Jako, że elektrody umieszczane są u epileptyków tylko w tych obszarach, gdzie prawdopodobnie pojawiają się napady, to – jak zauważa Fried – w klinikach zdolnych do przeprowadzenia badań pojawia się w ciągu roku jedynie 10–15 odpowiednich pacjentów i trzeba ich namówić, by pozostali w szpitali i wzięli udział w nudnych eksperymentach. « powrót do artykułu