Znajdź zawartość
Wyświetlanie wyników dla tagów 'objętość' .
Znaleziono 20 wyników
-
Skany mózgu dwóch szczepów myszy wypijających znaczne ilości alkoholu ujawniły, że u zwierząt pozbawionych receptorów dopaminy DRD2 dochodzi do zmniejszenia objętości kory mózgowej i wzgórza. Oznacza to, że receptory DRD2 zabezpieczają przed uszkodzeniami mózgu przez alkohol. Dr Foteini Delis, neuroanatom z Behavioral Neuropharmacology and Neuroimaging Lab w Brookhaven, przypomina, że już wcześniejsze odkrycia sugerowały, że receptory dopaminowe D2 chronią przed uzależniającym wpływem alkoholu. W ramach najnowszego studium Amerykanie sprawdzali, jak spożycie alkoholu oddziałuje na ogólną objętość mózgu oraz objętość poszczególnych struktur/rejonów u zwykłych myszy oraz gryzoni z wyeliminowanym genem receptorów dopaminowych D2. Przez pół roku połowa każdej z grup piła czystą wodę, a reszta 20-procentowy etanol. Po upływie tego czasu mózg wszystkich zwierząt zbadano za pomocą rezonansu magnetycznego. Okazało się, że przewlekłe spożycie alkoholu prowadziło do ogólnej atrofii mózgu, oraz zmniejszenia objętości kory i wzgórza, ale tylko u zwierząt z brakującymi receptorami DRD2. Jeden z członków zespołu, Peter Tanatos, podkreśla, że uszkodzenia mózgu przypominały te widywane u alkoholików, dlatego myszy stanowią wiarygodny model badań. U ludzi te rejony mózgu są krytyczne dla przetwarzania mowy, danych czuciowych oraz sygnałów ruchowych, a także tworzenia długotrwałych wspomnień. Poziom DRD2 poniżej normy zwiększa jednostkową podatność na uszkadzające działanie alkoholu. Ponieważ oznacza on także podwyższone ryzyko uzależnienia, staje się jasne, że to układ dopaminergiczny powinien się stać przedmiotem badań nad istotą i leczeniem alkoholizmu. -
Wśród osób nieprzejawiających w danym momencie objawów demencji te z obszarami korowymi o mniejszej objętości są bardziej zagrożone wczesną chorobą Alzheimera. Podczas badań porównywano rejony, o których wiadomo, że ulegają degeneracji w jej przebiegu. W ramach studium naukowcy analizowali skany z rezonansu magnetycznego (MRI) mózgu 159 osób bez demencji. Średnia wieku wynosiła 76 lat. Określano grubość wybranych rejonów kory. Na tej podstawie 19 ludzi trafiło do grupy wysokiego ryzyka alzheimeryzmu, 116 do grupy przeciętnego ryzyka, a 24 do grupy niskiego ryzyka. Na początku studium i przez 3 kolejne lata ochotników poddawano testom pamięciowym, a także dotyczącym rozwiązywania problemów i uwagi. Okazało się, że 21% przedstawicieli grupy wysokiego ryzyka doświadczyło pogorszenia funkcji poznawczych w ciągu 3 lat od wykonania rezonansu. W grupie średniego ryzyka dotyczyło to 7%, a w grupie niskiego ryzyka nikt nie miał tego typu problemów. Potrzebne są dalsze badania nad tym, jak wykorzystywanie skanów MRI do pomiaru rozmiarów różnych regionów mózgu w połączeniu z innymi testami może pomóc w jak najwcześniejszym zidentyfikowaniu osób z grupy najwyższego ryzyka wczesnej choroby Alzheimera - podkreśla dr Bradford Dickerson z Massachusetts General Hospital w Bostonie. Dickerson i jego współpracownik dr David Wolk z Uniwersytetu Pensylwanii wykorzystali dane zebrane w ramach Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative. Poza zmianami w zakresie grubości kory w określonych rejonach, panowie zauważyli, że w płynie mózgowo-rdzeniowym 60% osób w największym stopniu zagrożonych alzheimerem występowały podwyższone stężenia białek powiązanych z chorobą, w porównaniu do 36% przedstawicieli grupy przeciętnego ryzyka i 19% ludzi z grupy niskiego ryzyka.
-
Pumeks czy pierwotny bulion (a może pumeks w bulionie)?
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Nauki przyrodnicze
Pumeks, wulkaniczna skała magmowa zbudowana z porowatego szkliwa wulkanicznego, mógł odegrać znaczącą rolę w zapoczątkowaniu życia na Ziemi. Prawdopodobnie stanowił on również świetny habitat dla pierwszych społeczności mikroorganizmów. Naukowcy uważają tak ze względu na 4 jego cechy. Po pierwsze, w trakcie erupcji uzyskuje on najwyższy stosunek powierzchni do objętości ze wszystkich znanych skał. Po drugie, pumeks to jedyna skała unosząca się na wodzie jak tratwa, która potem utyka na dłuższy czas na plaży w strefie pływowej. Po trzecie, pumeks jest wystawiony na oddziaływanie niezwykle szerokiego wachlarza warunków środowiskowych, z wysuszeniem włącznie. Po czwarte wreszcie, skała ta świetnie adsorbuje (wiąże na powierzchni) metale, związki organiczne, fosforany, a także organiczne katalizatory, takie jak zeolity czy tlenki tytanu. Zespół z Uniwersytetu Zachodniej Australii i Uniwersytetu Oksfordzkiego, którego artykuł ukazał się właśnie w piśmie Astrobiology, podkreśla, że mając to wszystko na uwadze, trzeba przeprowadzić eksperymenty laboratoryjne oraz zbadać wczesny zapis geologiczny. Testy w laboratorium mają pokazać, czy pumeks adsorbuje związki organiczne z wody i czy może doprowadzić do powstania katalizatorów i nowych substancji. W tym celu akademicy zamierzają symulować cykle termiczne, natężenie promieniowania ultrafioletowego oraz inne warunki, które panowały na Ziemi, kiedy egzystowały obok siebie mikroby i pierwsze organiczne polimery. -
Starsi ludzie z niższym stężeniem markerów witaminy B12 we krwi częściej mają atrofię mózgu oraz zaburzenia myślenia (Neurology). Naukowcy z Centrum Medycznego Rush University analizowali przypadki 121 starszych mieszkańców południa Chicago, którzy biorą udział w Chicago Health and Aging Project (CHAP). Studium to obejmuje 10 tys. osób powyżej 65. roku życia. Od wszystkich pobrano krew, by ocenić poziom witaminy B12 oraz markerów, które mogą świadczyć o jej niedoborach. Badani wzięli też udział w testach badających pamięć i inne funkcje poznawcze. Średnio 4,5 roku później seniorom wykonano rezonans magnetyczny. W ten sposób oceniano ogólną objętość mózgu oraz poszukiwano objawów uszkodzenia mózgu. Okazało się, że jeśli u danej osoby stwierdzano wysoki poziom czerech na pięć markerów niedoboru witaminy B12, osiągała ona gorsze wyniki w testach poznawczych i miała mniejszą objętość mózgu. Amerykanie ustalili, że każdemu wzrostowi poziomu homocysteiny (Hcy) o 1 mikromol na litr towarzyszył spadek wyniku w testach poznawczych rzędu 0,03 standardowej jednostki lub punktu. Nadmiar homocysteiny w organizmie (hiperhomocysteinemia) to wynik braku witaminy B12 w postaci metylokobalaminy. Witamina B12 jest ważnym koenzymem metylacji homocysteiny do metioniny; tutaj proces ulega zaburzeniu, stąd zbyt duże ilości Hcy. Co ważne, stężenie samej witaminy B12 we krwi nie było związane z zaburzeniami poznawczymi ani atrofią mózgu. Na deficyty wskazują więc wyłącznie stężenia markerów i na nich trzeba się koncentrować. Dr Christine C. Tangney podkreśla, że badania należy kontynuować i na razie jest zbyt wcześnie, aby twierdzić, że suplementacja lub zwiększenie zawartości witaminy B12 w diecie, np. w postaci drobiu, ryb, jajek, sera czy wątróbki, może zapobiec problemom poznawczym u starszych osób.
-
Im dalej od równika, tym ludzie mają większe oczy i mózgi. Naukowcy z Uniwersytetu Oksfordzkiego tłumaczą, że ma to związek nie tyle z inteligencją, co z powiększeniem rejonów wzrokowych, które pozwalają sobie poradzić z mniejszą ilością światła w krajach z zachmurzonym niebem i dłuższymi zimami (Biology Letters). Brytyjczycy mierzyli oczodoły oraz objętość mózgu dla 55 czaszek z kolekcji muzealnych (najstarsze pochodziły z XIX wieku). Czaszki reprezentowały 12 populacji z całego świata: Anglii, Australii, Wysp Kanaryjskich, Chin, Francji, Indii, Kenii, Mikronezji, Skandynawii, Somalii, Ugandy i USA. Później akademicy zestawiali wymiary gałek ocznych i mózgu z szerokością geograficzną centralnego punktu w kraju ich pochodzenia. Okazało się, że i jedno, i drugie bezpośrednio zależało od oddalenia od równika. Największe były mózgoczaszki Skandynawów, a najmniejsze Mikronezyjczyków. W miarę oddalania od równika zmniejsza się ilość dostępnego światła, dlatego ludzie musieli wytwarzać w toku ewolucji coraz większe oczy. Mózgi również musiały stać się większe, by poradzić sobie z dodatkowymi danymi wzrokowymi. Większy mózg nie oznacza, że ludzie z większych szerokości geograficznych są mądrzejsi. Oznacza to jedynie, że potrzebują większych mózgów, by dobrze widzieć w okolicach, gdzie żyją – tłumaczy antropolog Eiluned Pearce. Ponieważ ludzie mieszkają na dużych szerokościach geograficznych Europy i Azji od zaledwie kilkudziesięciu tysięcy lat, wydaje się, że ich systemy wzrokowe zaskakująco szybko przystosowały się do zachmurzonego nieba […] i długich zim w tych okolicach – dodaje współautor badań prof. Robin Dunbar. Ostrość wzroku w warunkach oświetlenia dziennego jest stała na wszystkich szerokościach geograficznych, co zasugerowało naukowcom, że gdy ludzie opanowywali nowe rejony globu, system przetwarzania wzrokowego przystosowywał się do różnych warunków oświetleniowych właśnie w opisany wyżej sposób. Próbując zrozumieć zaobserwowane zjawiska, akademicy wzięli też pod uwagę wyjaśnienia alternatywne dla kompensacji gorszego oświetlenia wzrostem wielkości oczu i mózgu. Powołali się na efekt filogenetyczny (czyli ewolucyjne powiązania między różnymi liniami rozwojowymi ludzi), fakt, że osoby żyjące na większych szerokościach geograficznych są w ogóle większe, a także na możliwość, że powiększenie objętości oczodołu ma związek z niskimi temperaturami (tłuszcz musi pełnić rolę izolacji dla gałki ocznej).
-
Szympansy, które są najbliższymi krewnymi człowieka, nie doświadczają podczas starzenia zmniejszania się objętości mózgu. Artykuł naukowców z Uniwersytetu Jerzego Waszyngtona pt. "Różnice w starzeniu kory mózgowej między ludźmi a szympansami" ukazał się w piśmie Proceedings of the National Academy of Sciences. Chociaż inne zwierzęta doświadczają pewnego pogorszenia funkcjonowania poznawczego i atrofii mózgu podczas starzenia, wydaje się, że ludzkie starzenie jest naznaczone radykalniejszą degeneracją – podkreśla dr Chet Sherwood. Amerykanie posłużyli się rezonansem magnetycznym, by określić objętość całego mózgu i kilku struktur wewnętrznych. Badali 99 mózgów szympansów w wieku od 10 do 51 lat. Dane porównano z wynikami 87 ludzi w wieku od 22 do 88 lat. Zmierzono grubość istoty szarej kory nowej oraz znajdującej się pod nią istoty białej, szczególną uwagę zwracając na istotę szarą i białą płatów czołowych. Zbadano też odpowiadający za pamięć i orientację przestrzenną hipokamp. U ludzi odnotowano zmniejszanie się w ciągu życia objętości wszystkich struktur mózgowych, podobne zjawisko nie występowało jednak u szympansów (tutaj nie stwierdzono znaczących zmian związanych z wiekiem). Co ważne, skutki starzenia u ludzi były ewidentne wyłącznie po przekroczeniu maksymalnego wieku szympansów. Na tej podstawie naukowcy stwierdzili, że kurczenie się mózgu to nowe ewolucyjnie zjawisko, które stanowi wynik wydłużonego życia. Zespół Sherwooda uważa, że choroba Alzheimera, na którą my, ludzie, wydajemy się szczególnie podatni, może być po części skutkiem silniej zaznaczonej atrofii mózgu, która jest widoczna bardziej niż u innych gatunków nawet podczas normalnego starzenia się. Unikalne dla ludzi jest połączenie wyjątkowo długiego życia i dużego mózgu. Choć z obu przystosowań wynikają, oczywiście, korzyści, wydaje się, że ceną, jaką nasz gatunek musi za to zapłacić, jest silniejszy spadek objętości mózgu u starszych osobników.
-
Mięśnie rozbudowują się dzięki ćwiczeniom, np. na siłowni. By uzyskać podobny efekt w przypadku mózgu, warto zwrócić się ku medytacji. Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles zbadali za pomocą rezonansu magnetycznego o wysokiej rozdzielczości grupę medytujących osób. Dzięki temu zauważyli, że u ludzi, którzy praktykują od dawna, pewne obszary mózgu są większe niż w grupie kontrolnej. W wyniku medytacji wzrastała objętość hipokampa, kory okołooczodołowej (ang. orbito-frontal cortex), wzgórza i zakrętu skroniowego dolnego. Wszystkie te rejony uczestniczą w procesach regulacji emocjonalnej. Wiemy, że osoby, które stale medytują, mają niezwykłą zdolność wywoływania pozytywnych uczuć, zachowywania równowagi emocjonalnej i angażowania się w przemyślane zachowania. Obserwowane różnice w anatomii mózgu mogą dać nam wskazówkę, skąd się to bierze – uważa dr Eileen Luders. W amerykańskim eksperymencie wzięły udział 44 osoby: 22 trafiły do grupy kontrolnej, a 22 angażowały się w rozmaite formy medytacji, np. zazen, śamathę i vipassanę. Przedstawiciele drugiej grupy praktykowali medytację od 5 do 46 lat, średnia wynosiła jednak 24 lata. Ponad połowa twierdziła, że szczególnie ważna jest głęboka koncentracja, większość przyznawała, że na medytowanie poświęca od 10 do 90 minut dziennie. Oprócz rezonansu magnetycznego 3D, Kalifornijczycy zastosowali dwie metody mierzenia różnic w budowie mózgu. Pierwsza polegała na automatycznym podzieleniu mózgu na kilka obszarów zainteresowania, co pozwalało na bezpośrednie porównywanie rozmiarów konkretnych struktur. Druga bazowała na segmentowaniu na poszczególne rodzaje tkanek, przez co można było np. zestawiać ilość istoty szarej w wybranych rejonach. W ten właśnie sposób neurolodzy stwierdzili, że u osób medytujących powiększa się objętość prawego hipokampa, ilość istoty szarej w prawej korze okołooczodołowej, prawym wzgórzu i lewym zakręcie skroniowym dolnym. Nie znaleziono za to obszarów, których wielkość byłaby u niemedytujących większa niż u medytujących. W przyszłości zespół Luders zamierza sprawdzić, czy medytowanie wiąże się ze zmianami na poziomie mikroskopowym, m.in. wzrostem liczby neuronów i ich wielkości lub przekształceniem wzorców połączeń nerwowych. Ponieważ omawiane studium nie było badaniem podłużnym, nie można stwierdzić, czy praktyki duchowe doprowadziły do rozrostu określonych rejonów mózgu, czy też medytujący od początku mieli tam więcej istoty szarej, co przyciągnęło ich do aktywności tego rodzaju. Luders skłania się jednak do pierwszej hipotezy, powołując się na liczne badania dotyczące plastyczności mózgu i wpływu wzbogacenia środowiska na zmiany w jego strukturze.
-
Ptaki żyjące w pobliżu Czarnobyla mają o 5% mniejsze mózgi. To bezpośredni efekt utrzymywania się podwyższonego promieniowania tła (PLoS One). Naukowcy z Norwegii, Francji i USA badali 550 ptaków, reprezentujących 48 gatunków. Okazało się, że rozmiary mózgu roczniaków były o wiele mniejsze od objętości typowej dla starszych osobników. Najprawdopodobniej wiąże się to z ograniczeniem możliwości poznawczych. Profesor Timothy Mousseau i dr Anders Moller, którzy już wcześniej prowadzili spisy dotyczące zwierząt, w tym ssaków i owadów, ze strefy zamkniętej wokół Czarnobyla, tym razem w całości poświęcili swą uwagę ptakom. Biolodzy ustawili siatki i za ich pomocą wyłapywali osobniki w ośmiu lasach, gdzie wcześniej odnotowano spadek liczebności większych zwierząt i małych bezkręgowców. Po uwzględnieniu różnic międzygatunkowych stało się jasne, że ptaki mają mózgi średnio o 5% mniejsze w porównaniu do przedstawicieli tej samej gromady, którzy nie byli wystawieni na oddziaływanie podwyższonego promieniowania tła. Efekt był silniej zaznaczony u młodych zwierząt, zwłaszcza u tych, które nie ukończyły jeszcze roku. Naukowcy podejrzewają, że przez niekorzystne oddziaływania na mózg część płodów w ogóle nie przeżywa. Zestresowane ptaki potrafią zmniejszyć rozmiary różnych narządów, aby przetrwać w trudnych warunkach środowiskowych, np. podczas przelotów. Nietrudno się jednak domyślić, że mózg to ostatni organ do poświęcania, co pozwala przypuszczać, że wpływ promieniowania na inne narządy jest jeszcze większy. Na razie nie wiadomo, jaki mechanizm stoi za obkurczaniem mózgu. Możliwe, że chodzi o niedobór przeciwutleniaczy, wykorzystywanych w nadmiarze przez organizm do walki ze stresem oksydacyjnym. Zespół nie wyklucza też, że dochodzi do błędów w rozwoju mózgu, ale w takim wypadku powinno je być widać w pozostałych częściach ciała (a tak nie jest). Trzecie wyjaśnienie jest takie, że ptaki gorzej się rozwijają przez ograniczenie ilości dostępnych bezkręgowców. Dotąd nie odnotowano jednak w naturze przypadków zmniejszenia mózgu przez niedobory pokarmowe.
-
Podobnie jak u innych naczelnych, także u ludzi wielkość ciała migdałowatego ma związek z zakresem i różnorodnością życia społecznego (Nature Neuroscience). Wiemy, że naczelne, które żyją w większych grupach społecznych, mają większe ciała migdałowate, nawet gdy kontroluje się ogólną wielkość ich mózgu i ciała. My skupiliśmy się na pojedynczym gatunku, człowieku, i odkryliśmy, że objętość amygdala dodatnio korelowała z rozmiarem i złożonością sieci społecznych dorosłych ludzi – wyjaśnia dr Lisa Feldman Barrett z Massachusetts General Hospital (MGH). Związek między wielkością ciała migdałowatego a rozmiarami i złożonością sieci społecznej występował u badanych ze wszystkich grup wiekowych i u obojga płci. Amerykanie przeanalizowali też inne struktury podkorowe i nie znaleźli żadnych przekonujących dowodów, by jakakolwiek z nich miała analogiczny wpływ na nasze życie społeczne. Poza tym ustalili, że objętość jądra migdałowatego nie wiąże się z innymi zmiennymi społecznymi, takimi jak doświadczane wsparcie czy zadowolenie społeczne. W studium Barrett i doktora Bradforda C. Dickersona wzięło udział 58 osób. Wypełniały one standardowy kwestionariusz. Pomagał on ustalić ogólną liczbę regularnych kontaktów społecznych, a także liczbę grup, do których te kontakty można by przypisać. Wiek ochotników wynosił od 19 do 83 lat. Wszyscy przeszli rezonans magnetyczny. Barrett podkreśla, że wyniki badań jej zespołu współgrają z hipotezą społecznego mózgu, zgodnie z którą ludzkie ciało migdałowate wyewoluowało m.in. po to, by radzić sobie z rosnącą złożonością życia społecznego.
-
Otyłość wydaje się niekorzystnie wpływać na pewne obszary mózgu, zmniejszając ich wielkość. W przeszłości dr Antonio Convit z Langone Medical Center Uniwersytetu Nowojorskiego ustalił, że u otyłych dzieci z cukrzycą typu 2. występują problemy poznawcze, dotyczące m.in. uwagi i pamięci, zastanawiał się więc, jak nadmierna waga ciała wpływa na fizyczną budowę mózgu. Otyłość wiąże się z chronicznym, niezbyt nasilonym układowym stanem zapalnym, obejmującym m.in. podwzgórze, w którym znajdują się ośrodki kierujące pobieraniem pokarmu. Dotąd nie było wiadomo, czy wywiera on wpływ na inne struktury zarządzające odżywianiem, ale wiele wskazuje na to, że tak. Amerykańsko-francuski zespół wykorzystał rezonans magnetyczny do porównania mózgów 44 otyłych bądź cierpiących na nadwagę i 19 szczupłych osób w podobnym wieku i o podobnym pochodzeniu. Badano objętość hipokampa oraz bocznej i przyśrodkowej kory przedczołowej (objętość istoty szarej dostosowywano do zmiennych rozmiarów głowy). Poza tym określano poziom fibrynogenu osocza (ponieważ jest to białko fazy ostrej i jego stężenie wzrasta w organizmie np. w wyniku reakcji na zakażenie czy urazy, traktuje się je jak marker stanu zapalnego). Sporządzono m.in. mapy współczynnika dyfuzji i okazało się, że u badanych z nadmierną wagą w prawym i lewym ciele migdałowatym – części układu limbicznego, która odpowiada m.in. za regulację odżywiana - znajdowało się więcej wody. Kora okołooczodołowa, związana z kontrolą impulsów i jedzenia, miała za to mniejszą objętość. Oznacza to, że znajduje się tam mniej neuronów lub że uległy one skurczeniu. Mniejsza objętość kory okołooczodołowej (i zwiększone stężenie fibrynogenu) pozwala odróżnić osoby otyłe od szczupłych. Dodatkowo podwyższony fibrynogen łączy się także ze zwiększoną dyfuzją wody w amygdala. Przez te dwa obszary stan zapalny oddziałuje na jedzenie, a także układ nagrody. Wygląda na to, że to kolejne dowody na istnienie zamkniętego koła otyłości: przejadanie wywołuje zmiany w mózgu, które z kolei zwiększają prawdopodobieństwo dalszego przejadania.
-
U osób ze schizofrenią, depresją i chorobą afektywną sezonową (zwaną potocznie depresją sezonową) dochodzi do upośledzenia węchu. Badania zespołu ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Drezdeńskiego wykazały, że powodem jest zmniejszenie obszaru mózgu odpowiedzialnego za ten zmysł. Niemieccy naukowcy zebrali grupę 21 pacjentów z głęboką depresją i równoliczną grupę kontrolną, dopasowaną pod względem wieku, płci i ewentualnego palenia papierosów. Wszystkich ochotników wystawiano na oddziaływanie związku chemicznego o delikatnej woni, którego stężenie stopniowo zwiększano aż do momentu, kiedy ludzie sygnalizowali, że mogą go wyczuć. Za pomocą rezonansu magnetycznego akademicy zmierzyli też opuszki węchowe – wielowarstwowe ośrodki położone tuż poniżej płatów czołowych (w przednim dole czaszki na blaszce sitowej kości sitowej), do których przesyłane są sygnały z receptorów. Okazało się, że osoby bez depresji reagowały na dużo niższe stężenia substancji zapachowej, poza tym chorzy mieli znacznie, bo średnio o ok. 15% mniejsze opuszki węchowe. Ekipa Thomasa Hummla ustaliła też pewną prawidłowość: im głębsza depresja, tym mniejsza buławka węchowa. Opisany efekt występował bez względu na to, czy pacjent przyjmował leki przeciwdepresyjne, czy nie. Niemcy uważają, że depresja upośledza proces powstawania nowych komórek nerwowych w opuszkach węchowych. Już wcześniej wiadomo było, że w jej przebiegu dochodzi do osłabienia neurogenezy w obrębie hipokampa, czyli rejonu mózgu odpowiedzialnego za pamięć i uczenie, a we krwi pacjentów często stwierdza się spadek poziomu istotnego dla tego procesu neurotropowego czynnika pochodzenia mózgowego (ang. brain-derived neurotrophic factor, BDNF). Hummel podkreśla, że objętość opuszki będzie można w przyszłości wykorzystywać jako obiektywną miarę tzw. ostrego epizodu dużej depresji.
-
Trzy lata temu genetycy odkryli wersję genu, która aż o 2/3 zwiększa ryzyko otyłości. Okazuje się jednak, że allel FTO (od ang. fat mass and obesity associated), który najczęściej występuje u osób pochodzenia europejskiego, wiąże się także z utratą tkanki mózgowej. Naukowcy już wcześniej zauważyli, że otyłe starsze osoby częściej niż szczupli rówieśnicy cierpią na demencję, a objętość ich mózgów jest mniejsza. Przypisywano to jednak miażdżycy naczyń, która miała ograniczać dopływ krwi do mózgu. Tymczasem wariant FTO może oddziaływać na ten narząd bezpośrednio. Zespół profesora Paula Thompsona z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles posłużył się rezonansem magnetycznym. Dzięki temu stworzono trójwymiarowe mapy mózgu 206 zdrowych dorosłych w wieku od 70 do 80 lat. Pochodzili oni z 58 okolic USA. Badania przeprowadzono w ramach 5-letniego studium Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative. W mózgach nosicieli allelu FTO stale wykrywano mniej tkanki mózgowej. Osoby z wadliwą wersją genu miały średnio o 8% mniej tkanki w płatach czołowych, które zarządzają naszymi planami oraz działaniami, i aż o 12% mniej w płatach potylicznych, odpowiadających za widzenie. Co więcej, zaobserwowanych różnic nie można było bezpośrednio przypisać innym czynnikom związanym z otyłością, np. stężeniu cholesterolu, cukrzycy czy wysokiemu ciśnieniu krwi. Rezultaty są ciekawe. Jeśli masz złą wersję FTO, twoja waga wpływa na mózg negatywnie, powodując utratę tkanki. Jeśli jednak nie jesteś nosicielem FTO, wyższa masa ciała nie przekłada się na mózgowe deficyty. W rzeczywistości nie ma z tym nic wspólnego. To bardzo tajemniczy i szeroko rozpowszechniony gen – wyjaśnia Thompson. Amerykanin podkreśla, że jakakolwiek utrata tkanki mózgowej zwiększa ryzyko deterioracji funkcjonalnej. Gen dzieli więc świat na dwa obozy: tych, którzy mają allel FTO, i tych, którzy go nie mają. Thompson uważa, że można skutecznie zawalczyć z "przeznaczeniem", prowadząc zdrowy tryb życia. Naukowcy również zyskują na tym odkryciu, ponieważ mogą zaprojektować precyzyjniej działające leki przeciw demencji.
-
Przewlekły i ciężki stres, doświadczany np. przez chorych z depresją lub z zespołem stresu pourazowego, zmniejsza objętość mózgu w obszarach wrażliwych na tego typu doznania, m.in. w rejonie kory zakrętu czy hipokampie. Najnowsze badania wykazały, że do podobnego "skurczenia" korowego dochodzi w wyniku chronicznej bezsenności (Biological Psychiatry). Za pomocą techniki obrazowania zwanej morfometrią bazującą na wokselach (ang. voxel-based morphometry, VBM) Ellemarije Altena i Ysbrand van der Werf z Holenderskiego Instytutu Neuronauk Królewskiej Akademii Nauki i Sztuki oceniali objętości mózgów osób z bezsennością i porównywali je do ludzi niecierpiących na zaburzenia snu. Okazało się, że dla chorych z insomnią charakterystyczne było zmniejszenie ilości istoty szarej w lewej korze okołooczodołowej, które było silnie powiązane z subiektywnie postrzeganym nasileniem bezsenności. Po raz pierwszy wykazaliśmy, że pacjenci cierpiący na bezsenność mają zmniejszoną gęstość substancji szarej w rejonach odpowiadających za ocenę przyjemności bodźca, a także związanych z mózgowym stanem spoczynku. Im większe problemy ze snem, tym mniejsza gęstość istoty szarej w obszarze oceny przyjemności, co może być ważne dla rozpoznania optimum wygody do zaśnięcia. Odkrycia te zachęcają do dalszego badania podtypów insomnii oraz ich przyczyn – podsumowuje Altena.
-
Zespół amerykańskich naukowców stwierdził, że niemal jedną czwartą zmienności osiągnięć kobiet i mężczyzn, którzy trenowali się w nowej grze wideo, można przewidzieć na podstawie objętości 3 struktur mózgowych (Cerebral Cortex). Wyniki studium kolejny raz potwierdzają, jak ważne są składowe prążkowia dla doskonalenia zdolności ruchowych, uczenia się nowych procedur, użytecznych strategii czy adaptowania do szybko zmieniającego się środowiska. Po raz pierwszy byliśmy w stanie wykorzystać zadanie ze świata rzeczywistego, takie jak gra wideo, by wykazać, że rozmiar specyficznych rejonów mózgu pozwala przewidzieć wyniki oraz wskaźnik uczenia dla tej gry – cieszy się prof. Kirk Erickson z Uniwersytetu w Pittsburghu, szef zespołu badawczego. Współpracowali z nim Ann Graybiel z MIT-u, Arthur Kramer z University of Illinois oraz Walter Boot z Uniwersytetu Stanowego Florydy. Wcześniejsze badania sugerowały, że doświadczeni gracze wypadają lepiej od nowicjuszy w wielu podstawowych miarach uwagi i postrzegania. Inni naukowcy twierdzili jednak, że gdy adeptów sztuki gry będzie się intensywnie szkolić (po 20 godzin lub więcej), nie zapewni to mierzalnych korzyści poznawczych. Wg Amerykanów, sprzeczne rezultaty to wynik istniejących wcześniej różnic w budowie mózgu. Testy na zwierzętach pozwoliły naukowcom skupić się na 3 konkretnych strukturach mózgu: jądrze ognoniastym, skorupie (łac. putamen) zlokalizowanej w grzbietowym prążkowiu oraz jądrze półleżącym (łac. nucleus accumbens) z brzusznego prążkowia. Nasze eksperymenty na zwierzętach pokazały, że prążkowie jest rodzajem maszyny do uczenia – staje się aktywne podczas tworzenia się nawyku oraz nabywania umiejętności. Badanie, czy u ludzi również ma ono związek ze zdolnością uczenia się, miało więc naprawdę duży sens – przekonuje Graybiel. Jądro ogoniaste i skorupa biorą udział w uczeniu ruchowym, ale naukowcy dowiedli, że są one także ważne z punktu widzenia poznawczej giętkości, która pozwala płynnie przełączać się między zadaniami. Jądro półleżące przetwarza emocje związane z nagrodą lub karą. Psycholodzy posłużyli się rezonansem magnetycznym o dużej rozdzielczości. Za jego pomocą oceniali wielkość tych 3 struktur u 39 zdrowych dorosłych, w tym 10 mężczyzn, w wieku 18-28 lat, którzy w ciągu ostatnich 2 lat spędzali na grach wideo mniej niż 3 godziny tygodniowo. Rozmiar wybranych części porównywano do objętości mózgu jako całości. Uczestników eksperymentu ćwiczono w jednej z dwóch wersji gry "Kosmiczna forteca" (opracowano ją na University of Illinois). Zadanie polegało na zniszczeniu twierdzy bez utracenia własnego statku. Połowie ochotników kazano zdobyć jak najwięcej punktów, zwracając również uwagę na jej składniki. Reszta miała co pewien czas zmieniać priorytety. Trenując się w jednej umiejętności, należało też maksymalizować sukces w innych zadaniach. Podejście to, zwane "treningiem zmiennych priorytetów", zwiększa elastyczność podejmowania decyzji. Psycholodzy zauważyli, że ludzie, którzy mieli większe jądro półleżące, radzili sobie lepiej niż pozostali na początkowych etapach treningu (nie miało przy tym znaczenia, do której grupy należeli). Wg Ericksona, ma to sens, ponieważ nucleus accumbens stanowi część ośrodka nagrody, a czyjaś motywacja do doskonalenia się w grze obejmuje też przyjemność czerpaną z osiągnięcia określonego celu. Poczucie zdobywania i towarzyszące mu emocje są najsilniejsze na najwcześniejszych etapach uczenia. Gracze z największymi jądrami ogoniastymi i skorupami wypadali najlepiej w treningu zmiennych priorytetów. Osoby, u których te struktury były największe, uczyły się szybciej i więcej w czasie eksperymentu – wyjaśnia Kramer.
-
Kiedy podczas autopsji okazywało się, że w mózgu osoby, która zmarła, ciesząc się świetną pamięcią i przenikliwym intelektem, znajduje się wiele złogów amyloidowych i niezwiązanych z błoną splotów białkowych (ang. neurofibryllary tangles, NFT), patolodzy zawsze zastanawiali się, czemu nie zachorowała na alzheimeryzm. Teraz wreszcie udało się ustalić, że zawdzięczała to większemu od przeciętnego hipokampowi. Dr Deniz Erten-Lyons z Oregon Health and Science University w Portland ma nadzieję, że dzięki odkryciu jego zespołu uda się opracować skuteczne metody zapobiegania chorobie Alzheimera (chA). Amerykanie porównali mózgi 12 osób, które zmarły, ciesząc się doskonałą sprawnością intelektualną, choć miały wiele zmian charakterystycznych dla choroby Alzheimera, z mózgami 23 ludzi, którzy mieli podobną ilość blaszek, lecz przed śmiercią zdiagnozowano u nich chA. Naukowcy zauważyli, że objętość hipokampa w pierwszej grupie była o 20% większa niż u pacjentów z demencją. Nie znaleziono innych różnic demograficznych, klinicznych czy patologicznych. Prawidłowość tę obserwowano bez względu na płeć, wiek oraz ogólną objętość mózgu. Hipokamp jest parzystą strukturą należącą do układu limbicznego (tzw. mózgu gadziego). Odpowiada przede wszystkim za pamięć. Inaczej nazywa się go rogiem Ammona. Jest zlokalizowany w przyśrodkowej ścianie komór bocznych.
-
Im więcej wiadomo o pacjencie przed wykonaniem zabiegów chirurgicznych czy radioterapii, tym większe szanse na ich udane zakończenie. Dlatego dużą wagę przykłada się do odpowiedniego planowania oraz doskonalenia narzędzi pomagających w takich przygotowaniach. Do takich narzędzi należy zaliczyć system opracowywany przez naukowców z Uppsala University. Dzięki niemu lekarze będą mogli dokładnie obejrzeć, a nawet dotknąć trójwymiarowego modelu badanego organu. W standardowych metodach obrazy uzyskiwane podczas badań mogą znacznie się różnić jakością. Jeśli dodać do tego indywidualne cechy anatomii poszczególnych pacjentów, łatwo zrozumieć problemy, jakie mają systemy komputerowe z wydobyciem danych istotnych dla prawidłowej diagnozy. Dlatego duże znaczenie ma możliwość wspomagania komputerów przez lekarzy, którzy wskazują "podejrzane" obszary do dalszej analizy. Wspomniany system ma dodatkowo wspomóc tę fazę przygotowań dzięki stereoskopowemu wyświetlaniu obrazu, zapewniającemu wrażenie głębi. Z kolei możliwość "dotykania" wirtualnego organu to zasługa konstrukcji specjalnego pióra które także ułatwia pracę w trzech wymiarach. Kolejna zaleta tworzonego systemu to możliwość szybkiego wyznaczenia objętości organu, a także określenie zmiany jego kształtu po zabiegu. Ta sama technika pozwoli m.in. szybciej wykrywać nowotwory piersi. Więcej informacji związanych z projektem można znaleźć w witrynie uczelni. Co ciekawe, jest tam dostępne także oprogramowanie używane przez naukowców.
-
Szybkie odcinanie pępowiny nie pomaga ani matce, ani dziecku. Co więcej, może być nawet szkodliwe – ostrzegają brytyjscy lekarze. Pozostawienie jej na przynajmniej 3 minuty pomaga noworodkowi np. w uzupełnieniu zapasów żelaza, eliminując ryzyko anemii. Z odroczonego zaciskania i odcinania pępowiny skorzystają zwłaszcza wcześniaki (jeśli, oczywiście, nie stwarza to żadnego zagrożenia). Wczesne odcinanie pępowiny jest szeroko stosowane jako środek zapobiegający nadmiernemu krwawieniu przez matkę bezpośrednio po porodzie. Dr Andrew Weeks, starszy wykładowca ginekologii na Uniwersytecie w Liverpoolu, utrzymuje, że chociaż wykonanie kilku czynności jest ważne, nie ma dowodów na to, że szybkie zaciskanie pępowiny przynosi matce jakiekolwiek korzyści. W przypadku dziecka opóźnienie tej procedury pozwala na uzupełnienie zapasów żelaza. W krajach rozwijających się, gdzie anemia stała się poważnym problemem, zaczyna się odchodzić od natychmiastowego odcinania pępowiny. Światowa Organizacja Zdrowia wykreśliła zaś odpowiednie zapisy ze swoich zaleceń. Dr Weeks podkreśla, że ludziom trudno zarzucić tę praktykę, ponieważ stała się częścią współczesnej kultury. W przypadku zdrowych dzieci zaleca się odczekanie 3 minut, jednak w przypadku wcześniaków lub noworodków, które przyszły na świat w wyniku cesarskiego cięcia (czyli dzieci, które mogłyby najwięcej skorzystać na tej procedurze), sprawa staje się bardziej skomplikowana. W przeszłości zastanawiano się, czy zwlekanie z odcięciem pępowiny u zdrowego dziecka nie zwiększa ryzyka żółtaczki. Badania amerykańskie wykazały, że tak nie jest. Pępowina spełnia ważną rolę podczas porodu. Dostarcza dziecku bogatą w tlen krew, zanim nie ustabilizuje się jego własne oddychanie. Wkrótce po porodzie krew przepływająca przez pępowinę stanowi ok. 21% całkowitej objętości krwi malucha, a większość tej transfuzji odbywa się w ciągu kilku pierwszych minut. Weeks przeanalizował wyniki wielu dotyczących tematu studiów. Konkluzje zamieścił w artykule, który ukazał się w British Medical Journal (BMJ).
-
Z myślą o odchudzających się stworzono pęczniejącą w żołądku tabletkę. Po jej zażyciu człowiek czuje się jak po zjedzeniu obfitego posiłku. Celulozowa tabletka zawiera proszek, który popijany wodą 1000-krotnie zwiększa swoją objętość. Wrażenie jest takie, jak po spałaszowaniu sporego talerza spaghetti – porównuje profesor Luigi Ambrosio. Kiedy zwalczający zbędne kilogramy pacjent połknie 500-mg tabletkę i wypije 2 szklanki wody, w jego żołądku powiększy się ona do rozmiarów piłki tenisowej. Ambrosio chwali się, że jeden z inwestorów koniecznie chciał wypróbować finansowany produkt i o 11 połknął tabletkę. O 18 nie był w stanie skończyć porcji lodów. Jego zespół wpadł na pomysł pęczniejącej pigułki podczas projektowania chłonnej wyściółki pieluszek. Jeden z doktorantów zwrócił uwagę na składnik o szczególnie wysokim współczynniku absorpcji. Obecnie jedną z metod leczenia otyłości jest wszywanie w żołądek specjalnych baloników. Tabletka jest prostsza w użyciu, a działa na podobnej zasadzie. W testach klinicznych wzięło udział 20 osób. Badania na szerszą skalę (z 90 wolontariuszami) zostaną przeprowadzone w Poliklinice Gemelli w Rzymie. Magiczna pigułka trafi najprawdopodobniej do aptek latem przyszłego roku.
-
Międzynarodowa grupa naukowców odkryła, że mózg potrafi naprawiać szkody wyrządzane mu przez spożywany w nadmiernych ilościach alkohol. Badacze ostrzegają jednak, że zgubny nałóg trzeba rzucać jak najszybciej, ponieważ im dłużej się pije, tym mniejsze szanse na regenerację mózgu. Najważniejszym dla alkoholików wnioskiem wypływającym z tego badania jest, że abstynencja się opłaca i daje mózgowi szansę na przywrócenie właściwego poziomu neuroprzekaźników i efektywniejszą pracę — tłumaczy dr Andreas Bartsch Uniwersytetu w Wuerzburgu. Badania na zwierzętach wykazały, że u dorosłych alkohol może przerwać rozwój nowych neuronów. Picie dużych ilości alkoholu w czasie ciąży wpływa także na rozwój mózgu płodu. Andreas Bartsch i inni naukowcy z Niemiec, Wielkiej Brytanii, Szwajcarii oraz Włoch badali zdolność mózgu do regeneracji, mierząc wielkość, anatomię oraz funkcjonowanie tego narządu u 15 uzależnionych kobiet oraz mężczyzn. Pomiary wykonywano dwukrotnie: przed i w 7 tygodni po zaprzestaniu picia. Dzięki zaawansowanym metodom obrazowania wykazano, że w 38 dni po zakończeniu picia alkoholu objętość mózgu pacjentów wzrosła średnio o blisko 2% (Brain). Wolontariusze wypadali też lepiej w testach oceniających ich koncentrację oraz uwagę, zwiększył się także poziom mózgowych neuroprzekaźników. Warto dodać, że wszyscy uczestnicy badań rzucili picie bez farmakoterapii. Ludzki mózg, a zwłaszcza istota biała, posiada niezwykłą zdolność samoodtwarzania się — konkluduje Bartsch.
-
Pomiar wzrostu mózgu u narodzonych przed terminem niemowląt, a zwłaszcza stosunku jego powierzchni do grubości kory, może pomóc w przewidywaniu ewentualnego opóźnienia rozwoju neurologicznego. David Edwards i jego koledzy z Imperial College London posłużyli się MRI (rezonansem magnetycznym), by zmierzyć wzrost mózgu pomiędzy 23. a 48. tygodniem ciąży u 113 skrajnych wcześniaków (urodzonych między 22. a 29. tygodniem ciąży). Sześćdziesięcioro troje zbadano po ok. 2 latach, by dokonać oceny ich rozwoju umysłowego. Naukowcy odkryli, że powierzchnia kory zwiększała się szybciej niż jej grubość. Im mniejszy stosunek wzrostu powierzchni do wzrostu objętości, tym realniejsze prawdopodobieństwo niedorozwoju umysłowego. Szanse na wolniejsze zwiększanie się powierzchni kory w stosunku do grubości "szły w górę", gdy dziecko było chłopcem, były też związane ze stopniem wcześniactwa. Odkrycie sugeruje, że normalne wzorce wzrostu mózgu podczas rozwoju, gdzie powierzchnia kory zwiększa się bardziej niż objętość, są u wcześniaków zakłócone. Stopień zakłócenia pozwala przewidzieć, czy rozwój w pierwszych 2 latach życia będzie opóźniony. Jeśli rezultaty zostaną potwierdzone w badaniach z udziałem większej liczby dzieci, monitorowanie wzrostu mózgu po narodzinach pomoże przewidzieć, czy dany maluch będzie w przyszłości potrzebował edukacyjnego wsparcia.