Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Porusza się jak żywy stwór
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Ciekawostki
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Istotny składnik zwierzęcego układu nerwowego – kanał sodowy – pojawił się w toku ewolucji przed wykształceniem samego układu nerwowego.
Pierwszy układ nerwowy pojawił się u meduzopodobnych zwierząt ok. 600 mln lat temu i sądzono, że kanały sodowe również wyewoluowały w tym czasie. Ostatnio odkryliśmy jednak, że kanały sodowe istniały przed pojawieniem się układów nerwowych – opowiada prof. Harold Zakon z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin.
Układ nerwowy i jego podstawowa jednostka budulcowa neuron to istotny krok w ewolucji zwierząt. Umożliwiają one komunikację między komórkami z odległych części organizmu, percepcję zmysłową, zachowanie i rozwój złożonego mózgu. Bramkowane elektrycznie kanały sodowe stanowią zaś integralną część neuronu. Gdy dokomórkowe prądy kationów przeważają nad odkomórkowymi, dochodzi do osiągnięcia potencjału progowego i otwarcia kanałów sodowych. Kationy Na+ depolaryzują błonę i zapoczątkowują tzw. potencjał iglicowy.
Zakon, prof. David Hillis i student Benjamin Liebeskind odkryli, że geny kanałów jonowych występowały w jednokomórkowym organizmie – wiciowcu kołnierzykowym (Choanoflagellata). Naukowcy sporządzili drzewo filogenetyczne, ukazując związek genów występujących u wiciowca Monosiga brevicollis i organizmów wielokomórkowych, włączając w to meduzy, gąbki, muchy i ludzi.
Ponieważ geny kanałów sodowych odnaleziono u wiciowca kołnierzykowego, Amerykanie uważają, że geny te pojawiły się nie tylko przed układem nerwowym, ale także przed wykształceniem wielokomórkowości jako takiej. Geny te zostały "dokooptowane" przy okazji ewoluowania układów nerwowych u wielokomórkowych zwierząt. Opisane studium pokazuje, że złożone cechy, takie jak układ nerwowy, mogą ewoluować stopniowo, często z elementów utworzonych pierwotnie do innych celów. Nowe ewolucyjnie organy nie pojawiają się znikąd, tylko wykorzystują istniejące geny, których zadanie polegało wcześniej na czymś innym – podkreśla Hillis.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Herself to rzeźba w formie sukienki, którą należy uznać za pierwszy na świecie element garderoby oczyszczający powietrze.
Jak by nie patrzeć, choć powstała z betonowej mieszanki w spreju, prototypowa suknia jest bardzo piękna. Stanowi efekt kilkuletniej współpracy Uniwersytetów w Sheffield i Ulsterze, a także Londyńskiego College'u Mody. Jak napisano na witrynie projektu Catalytic Clothing, w swoim pobliżu Herself absorbuje zanieczyszczenia z powietrza. Na razie nie wiadomo, jak suknia działa. Amy Dusto z serwisu Discovery News podejrzewa jednak, że na podobnej zasadzie jak przezroczysty beton włoskiej firmy Italcementi, który stanowi połączenie cementu, żywic, żwiru i piasku. Materiał ten zadebiutował we włoskim pawilonie na zeszłorocznym Expo w Szanghaju. Przyjazny środowisku budynek, w którym go użyto, przypominał olbrzymi lampion, widać było bowiem prześwitujące przez niego światło. Niedawno wynalazek pojawił się też w Europie. W jego przypadku światło stanowi katalizator, przyspieszający zachodzenie reakcji między tlenkiem tytanu(IV) a zanieczyszczeniami powietrza. Zgodnie z doniesieniami, w ten sposób udaje się obniżyć stężenie tlenku węgla i tlenku azotu(IV) aż o 65%.
Pomysłodawcy i wykonawcy sukni mają nadzieję, że w przyszłości 40 kobiet ubranych w Herself (lub ludzi w podobnie działającej odzieży) w minutę oczyści 2 metry sześcienne powietrza. Stanie się tak pod warunkiem, że skupią się na metrze kwadratowym podłoża. Mało wykonalne, chyba że weźmie się pod uwagę rekordy liczby osób, które zmieszczą się naraz np. w małym fiacie. Pozostaje mieć nadzieję, że naukowcy szybko ulepszą swoją technologię...
Pod wskazanym adresem można obejrzeć zdjęcia sukni oraz zapisane na tablicy opinie o niej, wyrażane przez zwiedzających wystawę.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
My, ludzie, uważamy swój wzrok za coś doskonałego i traktujemy jako „wzorzec" wyglądu świata. A tymczasem pod wieloma względami na tym polu biją nas nie tylko zwierzęta takie jak sowy ale także wiele owadów, nawet głupiutkie muszki - owocówki.
Jakich właściwości wzroku powinnyśmy najbardziej zazdrościć innym stworzeniom? Wybór jest szeroki: widzenie w ciemnościach, postrzeganie podczerwieni i ultrafioletu, postrzeganie polaryzacji światła, natychmiastowa detekcja ruchu. Tylko filmowy Predator miał to wszystko. Każdy pewnie wybrałby co innego, sportowcom, na przykład piłkarzom, zapewne przydałaby się umiejętność natychmiastowej reakcji na ruch - jakże wzrosła by ich skuteczność! My możemy sobie tylko o tym pomarzyć a tymczasem taką umiejętnością dysponują zwykłe muchy. Jak się okazuje, mikroskopijny móżdżek muchy potrafi przetwarzać sygnały wizualne z szybkością nieosiągalną ani dla nas, ani dla najlepszych superkomputerów. Postrzegają one najszybszy nawet ruch, trwający ułamki sekund, w sposób, jaki można porównać jedynie z obserwowaniem ruchu w zwolnionym tempie.
Matematyczny model przewidujący w jaki sposób mózg muchy przetwarza obraz powstał już w 1956 roku. Potwierdziło go wiele eksperymentów, przez pół wieku jednak niewykonalne było zbadanie i zweryfikowanie rzeczywistej architektury połączeń pomiędzy jego neuronami. Nawet dziś, kiedy potrafimy mierzyć aktywność poszczególnych komórek nerwowych przy pomocy miniaturowych elektrod, mózg muchy jest po prostu zbyt mały na zastosowanie takiej techniki.
Z zagadnieniem zmierzyli się naukowcy Instytutu Neurologicznego Maxa Plancka w Martinsried, badając w działaniu system nerwowy muszki owocówki (Drosophila melanogaster). Podeszli oni jednak do zagadnienia w zupełnie inny sposób i zamiast elektrod posłużyli się najnowszymi zdobyczami biologii i zmodyfikowali obiekt swoich badań genetycznie. Do komórek nerwowych muszki wprowadzono molekułę TN-XXL, mającą właściwości fluorescencyjne. W ten sposób neurony zmodyfikowanych muszek same sygnalizowały swoją aktywność. Do śledzenia tej sygnalizacji posłużono się laserowym mikroskopem dwufotonowym.
Jako źródło „wrażeń" dla badanych Drosophila melanogaster wykorzystano ekran LED wyświetlający świetlne wzory. Potrzebne było jeszcze wyłowienie słabych sygnałów świetlnych fluorescencyjnych neuronów spośród znacznie silniejszego światła ekranu, ale po uporaniu się z tym problem i synchronizacji mikroskopu z wyświetlaczem można było przeprowadzić badania nad systemem wykrywania ruchu owocówek.
W pierwszych doświadczeniach zbadano funkcjonowanie komórek L2, otrzymujących sygnały bezpośrednio z fotoreceptorów w oku muchy. Fotoreceptory reagują na dwa rodzaje zdarzeń: zwiększanie intensywności światła i jej zmniejszanie, przekazując sygnał dalej. Okazało się jednak, że badane komórki L2 przetwarzają otrzymywany sygnał i przekazują dalej tylko informację o zmniejszaniu się siły światła. Nie jest znana rola takiego szczególnego filtrowania, ale oczywiste jest, że w takim razie musi istnieć inna grupa komórek, odpowiedzialna za przekazywanie sygnałów o zwiększaniu intensywności światła.
Już pierwsze eksperymenty przyniosły więc zaskakujące wyniki i odsłoniły nowe obszary badań. Zespół badawczy pod kierunkiem Dierka Reiffa liczy na wiele jeszcze odkryć i zastosowań. Zamierza on krok po kroku i neuron po neuronie prześledzić cały układ detekcji ruchu i sposób, w jaki przetwarza on informacje na poziomie komórek. Na rezultaty badań niecierpliwie czekają też współpracownicy z projektu Robotics.
Członkowie zespołu to Dierk F. Reiff, Johannes Plett, Marco Mank, Oliver Griesbeck, Alexander Borst; ich praca na ten temat została opublikowana w magazynie Nature Neuroscience.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Powszechnie uważa się, że poziom cholesterolu we krwi jest wypadkową diety, metabolizmu i pracy wątroby. Najnowsze badania na myszach sugerują jednak, że to mózg kontroluje jego poziom we krwi i robi to za pośrednictwem hormonu łaknienia - greliny.
Odkrywcą tego faktu jest zespół naukowców z University of Cincinnati (UC), pracujący pod kierunkiem doktora Matthiasa Tschöpa. Od dawna sądzono, że cholesterol jest regulowany tylko przez dietę i syntetyzowanie go przez wątrobę. Nasze badania po raz pierwszy pokazały, że znajduje się on również pod bezpośrednią 'zdalną kontrolą' ze strony grupy neuronów w centralnym systemie nerwowym - mówi Tschöp.
Grelina jest ważnym regulatorem przyjmowania pokarmu i wydatkowania energii. Tymczasem zespół z UC podczas testów na myszach zauważył, że zwiększony poziom greliny powoduje zwiększenie poziomu cholesterolu we krwi. Jest to związane, jak twierdzą autorzy badań, ze zmniejszeniem wchłaniania jej przez wątrobę.
Uczeni badali następnie wpływ zablokowania lub całkowitego usunięcia MC4R (grelina jest jego inhibitorem). Takie działanie również prowadziło do zwiększenia poziomu cholesterolu, co sugeruje, że MC4R jest głównym elementem pozwalającym mózgowi na kontrolowanie poziomu cholesterolu. Byliśmy zdumieni tym, że włączając i wyłączając MC4R byliśmy w stanie doprowadzić do dłuższego utrzymywania się podwyższonego poziomu cholesterolu we krwi - mówi Tschöp.
Naukowiec zauważa, że ze względu na istniejące różnice pomiędzy cholesterolem ludzkim a mysim, konieczne są dalsze badania. Jednak odkrycie jego zespołu to kolejny dowód na to, że centralny układ nerwowy bezpośrednio kontroluje podstawowe procesy metaboliczne.
Jeśli okazałoby się, że u człowieka zachodzą podobne procesy, jak u myszy, może to doprowadzić do stworzenia leków na choroby związane z nieprawidłowym poziomem cholesterolu.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Wielu lekarzy zaleca ciężarnym kobietom przyjmowanie stosunkowo dużej ilości tłuszczów zwierzęcych, będących doskonałym źródłem cholesterolu koniecznego dla prawidłowego rozwoju układu nerwowego. Najnowsze badania, przeprowadzone na zwierzętach, wskazują jeszcze jedną możliwą zaletę takiej diety - okazuje się, że zawarta m.in. w mięsie i jajkach cholina bezpośrednio wpływa na aktywność ważnych genów u płodu.
Nasze badanie na myszach wskazuje, że dieta ciężarnej matki, a szczególnie zawarta w niej cholina, może sterować epigenetycznymi "przełącznikami" kontrolującymi rozwój mózgu u płodu, twierdzi dr Steven Zeisel, pracownik University of North Carolina i autor-senior studium.
Na potrzeby studium zespół dr. Zeisela hodował dwie grupy ciężarnych myszy. Zwierzęta z jednej grupy dokarmiano dodatkową dawką choliny (1,1 mg/g masy ciała), zaś u drugiej stosowano zwykłą, niewzbogaconą karmę.
W czasie, w którym u rozwijającego się potomstwa powstawał hipokamp (jedno z mózgowych centrów pamięci), płody usunięto, zaś wyizolowane z ich hipokampów prekursory komórek nerwowych przeniesiono do hodowli in vitro.
W komórkach pozyskanych od potomstwa matek otrzymujących dodatkową dawkę choliny stwierdzono nagromadzenie zmian w histonach - białkach przypominających swoją funkcją szpulę, wokół której owija się fragment nici DNA. Proteiny te zabezpieczają w ten sposób powstający wówczas "kłębek" materiału genetycznego i ograniczają jego aktywność.
Zmiany zależne od choliny zaobserwowano szczególnie w histonach powiązanych z odcinkami DNA zawierającymi geny kodujące G9a oraz Calb1, białka ważne dla rozwoju i dojrzewania komórek nerwowych. Oznacza to, że dodatkowa dawka choliny w bezpośredni sposób wpływała na aktywność genów i mogła w ten sposób przyśpieszać rozwój hipokampa.
Panie spodziewające się dziecka mogą przyśpieszyć rozwój jego mózgu także dzięki produktom bezmięsnym. Doskonałym źródłem choliny są bowiem także wszelkie odmiany orzechów.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.