Znajdź zawartość

W jaki sposób udaje nam się wyłowić z tylu podobnych dźwięków dzwonek naszego telefonu komórkowego? Specjaliści przekonują, że mózg dysponuje specjalnym szablonem, zwiększającym czas i trafność identyfikacji (The Journal of Neuroscience). Anja Roye z Uniwersytetu w Lipsku i zespół nagrali z aparatów ochotników 12 sygnałów informujących o nadejściu SMS-a. Następnie całej grupie odtwarzano je w losowej kolejności. Analiza potencjałów wywołanych wykazała, że o rozróżnieniu bodźców osobiście znaczących i nieznaczących świadczyła pojawiająca się już po 40 ms od momentu zapoczątkowania dźwięku wzmożona aktywność neuronów o częstotliwości wynoszącej od 35 do 75 herców. W pierwszej próbie badani słuchali sygnałów i jednocześnie oglądali niemy film z napisami. Przy drugim podejściu eksperymentatorzy powiedzieli im, by po usłyszeniu własnej melodyjki nacisnęli guzik. Na końcu należało wskazać arbitralnie przypisany danej osobie sygnał, który pierwotnie należał do innego ochotnika. Kiedy ludzie słuchali sygnału własnego bądź przypisanego, uaktywniały się rejony mózgu odpowiedzialne za słuch i pamięć. Okazało się jednak, że po zaledwie 40 ms działało więcej neuronów, gdy wolontariusze stykali się z własnym dzwonkiem. Niemcy uważają, że w ten sposób udało się zademonstrować czasowanie (timing) i właściwości neuroanatomiczne szybkiego przetwarzania personalnie znaczących dźwięków. Roye, Erich Schröger, Thomas Jacobsen i Thomas Gruber zastosowali, jak sami mówią, dwa paradygmaty: biernego i aktywnego słuchania. U zwierząt podczas dopasowywania dźwięku do wspomnień działa pierwotna kora słuchowa. U ludzi w ramach biernego scenariusza eksperymentu odnotowywano jednoczesną aktywność m.in. zakrętów czołowych lewej półkuli. Aktywne słuchanie uruchamiało dodatkowo obszary przetwarzania czuciowego prawej półkuli. Neurolodzy sądzą, że to dobry dowód na to, iż nawet na poziomie kory czuciowej na reprezentację bodźca wpływają tzw. mechanizmy góra-dół (są one wykorzystywane w momencie, kiedy w postrzeganiu przewagę zdobywają procesy pamięciowe, które kierują poszukiwaniem i interpretacją danych zmysłowych). Aktywne słuchanie angażowało też górną korę ciemieniową, co wg niemieckich badaczy, wspiera tezę o istnieniu czołowo-ciemieniowej sieci wybiórczej uwagi.

W przyszłości do diagnozowania astmy lekarze będą być może wykorzystywać elektroniczny nos. Wstępne wyniki badań z jego zastosowaniem zaprezentowano na Międzynarodowej Konferencji Amerykańskiego Stowarzyszenia Pulmunologicznego 2007. Urządzenie wyposażono w czujniki reagujące na skład wydychanego powietrza. Wydychamy mieszaninę lotnych związków organicznych [VOC, od ang. volatile organic compounds — przyp. red.], którą można wykorzystać jako marker chorób płuc — powiedział jeden z członków zespołu naukowców, dr Silvano Dragonieri z Centrum Medycznego Leiden University. Elektroniczny nos to nowsza wersja urządzenia wykorzystywanego już wcześniej w przemyśle spożywczym, perfumeryjnym, winiarstwie, badaniach zanieczyszczenia środowiska czy w wojsku do wykrywania materiałów wybuchowych. E-nos reaguje na zapach, generując określony wzorzec zapisu, który jest następnie porównywany z przechowywanymi szablonami. Ulepszone urządzenie pozwala zdiagnozować choroby płuc, m.in. ich stan zapalny. Do standardowych odczytów zdrowych osób przykłada się zapis składu powietrza wydychanego przez pacjenta. Jeśli jest on podobny, badany jest zdrowy. Uczeni chcą też zaangażować e-nos do diagnozowania raka płuc. W najnowszych badaniach wzięło udział 40 osób: 20 zdrowych i 20 astmatyków (połowa cierpiała na ciężką postać tej choroby, a połowa na lekką). Mieli oni oddychać do maski z workiem, do którego podłączano e-nos. Urządzenie potrafiło odróżnić ludzi chorych od zdrowych, miało natomiast kłopot z określeniem nasilenia objawów. Dr Dragonieri zastanawia się, czy za pomocą urządzenia można "wyłowić" nowe przypadki astmy. Na razie bowiem udało się trafnie oddzielić osoby z już zdiagnozowaną chorobą od zdrowych. Wszystko to zapewne kwestia przyszłości, może nawet bliskiej...