Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Wiadomo już, czemu wiele osób w czasie wykonywania rezonansu magnetycznego lub podczas wyciągania ze skanera doświadcza oczopląsu. Silne pole magnetyczne wprawia w ruch endolimfę wypełniającą kanały błędnika (Current Biology).

Wskutek ruchów cieczy w uchu wewnętrznym pacjenci mają wrażenie spadania lub nieoczekiwanych, chwiejnych ruchów. Zespół z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa, który pracował pod kierownictwem Dale’a C. Robertsa, umieścił w aparacie MRI 10 osób ze zdrowym błędnikiem i 2 z błędnikiem niedziałającym w skanerze. Skupiano się nie tylko na autoopisie dot. zawrotów głowy, ale również na nystagmusie, czyli niezależnych od woli poziomych drganiach gałek ocznych (in. nazywanych oczopląsem położeniowym). Ponieważ wskazówki wzrokowe mogą je stłumić, eksperyment przeprowadzano w ciemnościach.

Nagrania z kamery noktowizyjnej pokazały, że nystagmus wystąpił u wszystkich zdrowych badanych, nie pojawił się zaś u pozostałej dwójki. Sugeruje to, że (zdrowy) błędnik odgrywa kluczową rolę w zawrotach głowy w skanerze MRI.

Amerykanie zastanawiali się, jak natężenie pola magnetycznego wytwarzanego przez skaner wpływa na błędnik, dlatego ochotników umieszczano na różne okresy w aparatach o niejednakowych parametrach technicznych. Przyglądano się oczopląsowi położeniowemu podczas wkładania i wyjmowania ze skanera (i to zarówno podczas wkładania i wyjmowania tradycyjną drogą, jak i od tyłu tuby). W ten sposób oceniano wpływ kierunku pola magnetycznego na wrażenia ochotników.

Silniejsze pole magnetyczne wywoływało znacznie szybszy nystagmus. Ruchy gałek ocznych utrzymywały się cały czas, bez względu na długość sesji. Kierunek ruchu oczu zmieniał się w zależności od drogi wprowadzania/wyciągania człowieka ze skanera (czyli kierunku pola). Zespół Robertsa uważa, że oczopląs położeniowy to rezultat wzajemnych oddziaływań między prądami elektrycznymi przepływającymi przez endolimfę a polem magnetycznym. Siła Lorentza wpływa na ruch ładunków elektrycznych w uchu wewnętrznym, odbierany przez komórki zmysłowe jako pobudzenie.

Akademicy z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa sądzą, że ich odkrycia mogą zmienić interpretację wyników uzyskanych za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego. Ich autorzy analizują przepływ krwi w mózgu pod wpływem określonych zadań, tymczasem okazuje się, że skaner jako taki wzmacnia aktywność związaną z ruchem i równowagą. Wykazaliśmy, że nawet gdy sądzimy, że nic się w mózgu nie dzieje, kiedy ochotnicy znajdują się w aparacie, w rzeczywistości dzieje się dużo, ponieważ samo MRI wywołuje jakiś efekt – podsumowuje Roberts, dodając, że niewykluczone, iż silne pole skanera do rezonansu magnetycznego przyda się otolaryngologom jako bardziej komfortowa metoda badania błędnika (alternatywa dla standardowej elektronystagmografii).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Intensywność pola magnetycznego Ziemi zmniejsza się od około 200 lat. Proces ten przebiega na tyle szybko, że niektórzy naukowcy ogłosili, iż w ciągu 2000 lat dojdzie do zamiany biegunów magnetycznych. Przebiegunowanie mogłoby spowodować, że przez kilka tysięcy lat Ziemia byłaby gorzej chroniona przed szkodliwym promieniowaniem kosmicznym i słonecznym. To z kolei doprowadziłoby do poważnych zakłóceń i awarii sprzętu elektronicznego, wzrostu przypadków zachorowań na nowotwory i zwiększenia się liczby mutacji genetycznych. Niewykluczone, że ucierpiałyby też te gatunki zwierząt, które w swoich migracjach orientują się wedle pola magnetycznego.
      Naukowcy z MIT-u opublikowali na łamach PNAS artykuł opisujący wyniki ich badań nad stanem pola magnetycznego planety. Ich zdaniem przebiegunowanie nie grozi nam w najbliższym czasie. Uczeni obliczyli średnią intensywność stabilnego ziemskiego pola magnetycznego na przestrzeni ostatnich 5 milionów lat i odkryli, że obecnie pole to jest dwukrotnie bardziej intensywne niż średnia z tego okresu. To oznacza, że minie jeszcze sporo czasu, zanim pole magnetyczne planety stanie się niestabilne i dojdzie do przebiegunowania. To olbrzymia różnica, czy dzisiejsze pole magnetyczne jest takie jak średnia długoterminowa czy też jest powyżej średniej. Teraz wiemy, że nawet jeśli intensywność pola magnetycznego Ziemi się zmniejsza to jeszcze przez długi czas będzie się ono znajdowało w bezpiecznym zakresie - mówi Huapei Wang, główny autor badań.
      Z innych badań wiemy, że w przeszłości wielokrotnie dochodziło do przebiegunowania naszej planety. Jest to jednak proces bardzo nieregularny. Czasami przez 40 milionów lat nie było przebiegunowania, a czasem bieguny zmieniały się 10-krotnie w ciągu miliona lat. Średni czas pomiędzy przebiegunowaniami wynosi kilkaset tysięcy lat. Ostatnie przebiegunowanie miało miejsce około 780 000 lat temu, zatem średnia już została przekroczona - dodaje Wang.
      Sygnałem nadchodzącego przebiegunowania jest znaczący spadek poniżej średniej długoterminowej intensywności pola magnetycznego. To wskazuje, że stanie się ono niestabilne. Zarówno z badań terenowych jak i satelitarnych mamy dobre dane dotyczące ostatnich 200 lat. Mówiąc o przeszłości musimy opierać się na mniej pewnych szacunkach.
      Grupa Wanga zdobywała informacje o przeszłości ziemskiego pola magnetycznego badając skały wyrzucone przez wulkany na Galapagos. To idealne miejsce, gdyż wyspy położone są na równiku. Stabilne pole magnetyczne jest dipolem, jego intensywność powinna być taka sama na obu biegunach, a na równiku powinna być o połowę mniejsza. Wang stwierdził, że jeśli pozna historyczną intensywność pola magnetycznego na równiku i na biegunach uzyska dokładne dane na temat średniej historycznej intensywności. Sam zdobył próbki z Galapagos, a próbki z Antarktyki dostarczyli mu naukowcy ze Scripps Institution of Oceanography. Naukowcy najpierw zmierzyli naturalny magnetyzm skał. Następnie podgrzali je i ochłodzili w obecności pola magnetycznego i zmierzyli ich magnetyzm po ochłodzeniu. Naturalny magnetyzm skał jest proporcjonalny do pola magnetycznego, w którym stygły. Dzięki eksperymentom naukowcy byli w stanie obliczyć średnią historyczną intensywność pola magnetycznego. Wynosiła ona około 15 mikrotesli na równiku i 30 mikrotesli na biegunach. Dzisiejsza intensywność wynosi zaś, odpowiednio, 30 i 60 mikrotesli. To oznacza, że dzisiejsza intensywność jest nienormalnie wysoka i jeśli nawet ona spadnie, to będzie to spadek do długoterminowej średniej, a nie ze średniej do zera, stwierdza Wang.
      Uczony uważa, że naukowcy, którzy postulowali nadchodzące przebiegunowanie opierali się na wadliwych danych. Pochodziły one z różnych szerokości geograficznych, ale nie z równika. Dopiero Wang wziął pod uwagę dane z równika. Ponadto odkrył, że w przeszłości źle rozumiano sposób, w jaki w skałach pozostaje zapisana informacja o ziemskim magnetyzmie. Z tego też powodu przyjęto błędne założenie. Uznano, że gdy poszczególne ferromagnetyczne ziarna w skałach ulegały schłodzeniu spiny elektronów przyjmowały tę samą orientację, z której można było odczytać intensywność pola magnetycznego. Teraz wiemy, że jest to prawdą ale tylko do pewnej ograniczonej wielkości ziaren. Gdy są one większe spiny elektronów w różnych częściach ziarna przyjmują różną orientację. Wang opracował więc metodę korekty tego zjawiska i zastosował ją przy badaniach skał z Galapagos.
      Wang przyznaje, że nie wie, kiedy dojdzie do kolejnego przebiegunowania. Jeśli założymy, że utrzyma się obecny spadek, to za 1000 lat intensywność pola magnetycznego będzie odpowiadała średniej długoterminowej. Wówczas może zacząć się zwiększać. Tak naprawdę nie istnieje sposób, by przewidzieć, co się stanie. Proces magnetohydrodynamiczny ma bowiem chaotyczną naturę".

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wydział Oceanografii i Geografii Uniwersytetu Gdańskiego (UG) wzbogacił się o skaner do obrazowania hiperspektralnego rdzeni osadów geologicznych. To pierwsze tego typu urządzenie zainstalowane w Polsce. Na świecie posiada go zaledwie parę laboratoriów.
      Zgodnie z wiadomościami, jakimi dysponują uczeni z Gdańska, na świecie jest niewiele laboratoriów wyposażonych w taki sprzęt. W Europie znajdziemy go w Szwajcarii, Niemczech, Norwegii i Francji. Dysponują nim także badacze ze Stanów Zjednoczonych i Nowej Zelandii.
      Obrazowanie hiperspektralne to technika podobna do fotografii cyfrowej, z tym że w standardowej fotografii obraz rejestrowany jest w trzech zakresach długości fali (RGB), natomiast obraz zarejestrowany przez kamerę hiperspektralną składa się z kilkudziesięciu czy nawet kilkuset kanałów odpowiadających ściśle określonym długościom fal - wyjaśnił cytowany przez PAP prof. Wojciech Tylmann.
      Inspirująca współpraca z zespołem szwajcarskim
      Pomysł na badania i zorganizowanie laboratorium to pokłosie współpracy prof. Tylmanna z zespołem prof. Martina Grosjeana z Uniwersytetu w Bernie. To w stolicy Szwajcarii zapoczątkowano bowiem badania nad zastosowaniem obrazowania hiperspektralnego w analizie rdzeni osadów jeziornych. Stworzony przez fińską firmę Specim Ltd. prototyp skanera został zainstalowany na Universität Bern. Teraz takim właśnie sprzętem dysponuje UG.
      Skaner został zakupiony w ramach grantu NCN Opus pt. „Eutrofizacja, zmiany reżimu mieszania i anoksja: reakcje warwowego Jeziora Gorzyńskiego (Polska NW) na zmienność klimatu i wpływ człowieka w holocenie”.
      Możliwości skanera
      Prof. Tylmann wyjaśnia, że skaner pozwala analizować próbki o dużych wymiarach: o szerokości 4,5-12 cm i długości nawet 150 cm. Zainstalowana w urządzeniu kamera hiperspektralna umożliwia obrazowanie w zakresie widzialnym i bliskiej podczerwieni (400-1000 nm) z bardzo wysoką rozdzielczością przestrzenną (40 μm).
      Profesor opowiada, że obiekt jest przesuwany ze stałą prędkością pod kamerą hiperspektralną. Dzięki temu w stosunkowo krótkim czasie można uzyskać kompletny hiperspektralny obraz całego fragmentu rdzenia.
      Jezioro Gorzyńskie pod lupą naukowców
      Jezioro Gorzyńskie, którym zajmują się naukowcy z Uniwersytetu Gdańskiego, leży w północno-zachodniej Polsce (woj. wielkopolskie). Odnaleziono w nim osady z zachowanymi warstwowaniami rocznymi, co pozwala na określenie ich wieku. W połączeniu z długą historią użytkowania okolic jeziora przez człowieka sprawia to, że Jezioro Gorzyńskie jest znakomitym obiektem do rekonstrukcji paleośrodowiskowych, a zwłaszcza w zakresie interakcji człowiek-środowisko - wyjaśnił specjalista Piotrowi Mirowiczowi z PAP-u.
      Zespół chce ustalić, jak kształtowały się produktywność jeziora i tutejsze warunki tlenowe podczas zmiany środowiska z naturalnego na zdominowane przez człowieka i czy ostatnie dziesięciolecia są w tej kwestii niezwykłe (inne niż odleglejsza przeszłość).

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Rezonans magnetyczny i tomografia komputerowa to często zalecane metody badań obrazowych, które mimo pewnych podobieństw odpowiadają na inne medyczne pytania. Jeśli chcemy się dowiedzieć, na czym dokładnie polegają i jakie występują między nimi różnice, zapraszamy do artykułu!
      Nowoczesne technologie obrazowania
      Zarówno rezonans magnetyczny (RM), jaki i tomografia komputerowa (TK), wykorzystują nowoczesne technologie obrazowania, które z niebywałą dokładnością pozwalają odwzorować struktury znajdujące się wewnątrz ludzkiego ciała. Badaniu mogą być poddane poszczególne części ciała, konkretne narządy lub w razie potrzeby całe ciało - np. w celu wykrycia ewentualnych przerzutów nowotworowych. Pełną listę badań z zakresu RM i TK można znaleźć pod adresem Badania.znanylekarz.pl - po wybraniu konkretnego badania można wyszukać oferujące je placówki diagnostyczne, porównać ceny i od razu umówić się na wykonanie badania w dogodnym terminie.
      W obu przypadkach przebieg badania wygląda bardzo podobnie. Pacjent układa się na specjalnym stole, który wsuwany jest automatycznie do urządzenia z okrągłym otworem, przypominającym tunel. Technik, który nadzoruje badanie przebywa w osobnym pomieszczeniu i zdalnie wydaje pacjentowi polecenia dotyczące np. wstrzymania oddechu w odpowiednim momencie. Na tym kończą się jednak podobieństwa.
      Istotną różnicę stanowi technologia stosowana podczas badania. We wnętrzu tomografu zainstalowane są lampy rentgenowskie odpowiedzialne za wykonywane serii prześwietleń pod różnymi kątami. W rezonansie zaś to zadanie spoczywa na falach radiowych i wytworzonemu w tych specyficznych warunkach polu magnetycznemu. Towarzyszą temu głośne dźwięki, czego absolutnie nie zaobserwujemy podczas tomografii.
      Kiedy tomografia? Kiedy rezonans?
      To, na jakie badanie zostaniemy wysłani, zależy od decyzji lekarza, między innymi z tego powodu, że tomografia - ze względu na szkodliwe promieniowanie rentgenowskie - wymaga skierowania. W małej ilości nie jest ono szkodliwe, ale jeśli to badanie jest wykonywane zbyt często, może prowadzić do nieodwracalnych zmian w organizmie, uszkadzając DNA w komórkach, co w konsekwencji przyczynia się nawet do rozwoju nowotworów. Lekarz więc musi ocenić, czy przyczyna medyczna wymaga wykonania tomografii, czy raczej nie jest to konieczne.
      Zupełnie inaczej wygląda to w przypadku rezonansu magnetycznego, gdyż wykorzystywane w czasie tego badania fale radiowe nie są niebezpieczne dla tkanek. Oczywiście z pewnymi wyjątkami, które dotyczą osób, którym wszczepiono na przykład rozrusznik serca czy pompę insulinową. Rezonans może zaburzyć ich działanie.
      Czym jeszcze różnią się oba badania?
      Ważną różnicą jest także czas badania. Rezonans potrafi trwać nawet dwa razy dłużej od tomografii, co sprawia, że w przypadku nagłego zdarzenia (jak wypadek) przeprowadza się tomografię, by szybko przekonać się, z jakimi zmianami w organizmie mamy do czynienia. Tomografia to jednocześnie tańsza i powszechniejsza metoda badania.
      Co istotne, mimo że obie metody są bardzo dokładne, to jednak rezonans zapewnia większe możliwości, pozwalając zobaczyć także tkanki, których nie da się sprawdzić podczas tomografii. Często więc rezonans jest ważnym uzupełnieniem tomografii, zapewniając uzyskanie dokładniejszej diagnozy.
      Podsumowując, zarówno rezonans magnetyczny, jak i tomografia komputerowa są niezbędnymi badaniami, by precyzyjnie sprawdzić stan organizmu. Konieczność ich wykonania warto jednak skonsultować z lekarzem, który oceni, czy nie ma żadnego ryzyka dla zdrowia w związku z technologią stosowaną w każdym z nich. 

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Uniwersytetu Stanforda są pierwszymi, którzy uzyskali system składający się z „zaprojektowanych elektronów“. Pozwala to na dobranie właściwości elektronów, a w przyszłości umożliwi stworzenie nowych typów materiałów.
      Sercem wszystkich dzisiejszych technologii jest zachowanie się elektronów w materiale. Teraz jesteśmy w stanie dobrać podstawowe właściwości elektronów tak, by zachowywały się one w sposób rzadko spotykany w zwykłych materiałach - mówi profesor Hari Manoharan.
      Pierwszym stworzonym w ten sposób materiałem jest struktura w kształcie plastra miodu, zainspirowana grafenem. Naukowcy nazwali ją „molekularnym grafenem“.
      Uczeni za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego umieszczali pojedyncze molekuły tlenku węgla na idealnie gładkiej powierzchni miedzi. Węgiel odpychał wolne elektrony z atomów miedzi i zmuszał je do utworzenia heksagonalnej struktury, w której miały właściwości podobne do elektronów w grafenie, czyli zachowywały się tak, jakby nie miały masy. Aby odpowiednio dobrać ich właściwości uczeni przesuwali molekuły CO, co zmieniało symetrie przepływu elektronów. W pewnych ustawieniach zachowywały się one tak, jakby były wystawione na działanie pola elektrycznego bądź magnetycznego. Inne ułożenie molekuł umożliwiało np. na precyzyjne dobranie gęstości elektronów na powierzchni. Możliwe było też wyznaczenie obszarów, na których elektrony zachowywały się tak, jakby posiadały masę. Jedną z najbardziej niesamowitych rzeczy, którą osiągnęliśmy jest spowodowanie, by elektrony zachowywały się tak, jakby znajdowały się w silnym polu magnetycznym, podczas gdy w rzeczywistości nie ma żadnego pola - stwierdza Manoharan. Dzięki teorii opracowanej przez współautora badań, którym jest Francisco Guinea z Hiszpanii, naukowcy byli w stanie obliczyć, jak ułożyć atomy węgla, by elektrony zachowywały się jak zostały poddane polu magnetycznemu do 60 tesli.
      To nowe pole do badań dla fizyki. Grafen molekularny to pierwsza z wielu możliwych struktur. Sądzimy, że nasze badania pozwolą na stworzenie nowych przydatnych w elektronice materiałów - mówi Manoharan.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Jak wrócić do domu, gdy się jest małą mrówką i mieszka na pustyni? Można korzystać z polaryzacji światła słonecznego, liczenia kroków czy dwutlenku węgla wydychanego przez owady w gnieździe. Okazuje się też, że w wyjątkowych sytuacjach udaje się skorzystać ze wskazówek magnetycznych i wibracyjnych.
      Naukowcy z Instytutu Ekologii Chemicznej Maxa Plancka w Jenie przeprowadzili eksperymenty na mrówkach z rodzaju Cataglyphis w ich naturalnym środowisku w Tunezji i Turcji. Wyniki studium ukazały się w pismach PLoS ONE i Current Biology.
      Niemcy sprawdzali, czy przy braku wskazówek innego rodzaju mrówki posłużą się magnetyzmem i drganiami. Jak ujawnia doktorantka Cornelia Buehlmann, dokładnie tak było. Wytrenowane C. noda bez problemu wskazywały swoje gniazdo, kiedy przed wejściem do niego zamontowano zasilane bateriami urządzenie wibracyjne. By wykluczyć elektromagnetyczny wpływ urządzenia, umieszczono je też w taki sposób, że nie miało kontaktu z gruntem. Wtedy wytrenowane mrówki zachowywały się tak samo jak ich towarzyszki z grupy kontrolnej - poruszały się bez celu. Jeśli nad gruntem w pobliżu wejścia do gniazda umieszczono dwa silne magnesy neodymowe, które wytwarzały pole o natężeniu ok. 21 militesli (pole magnetyczne Ziemi wynosi, dla porównania, 0,041 militesli), mrówki znowu bez problemu trafiały do domu.
      Nie wiadomo, który ze zmysłów mrówki wykorzystują, orientując się na podstawie sztucznego pola magnetycznego wokół gniazda. To nie oznacza, że mrówki mają narząd czuciowy do wykrywania pól magnetycznych. Ich zachowanie może również być wynikiem zmienionych wzorców komunikacji elektrycznej między neuronami, które owady zapamiętują. Co ciekawe, reakcja pojawia się, choć w naturze C. noda nie spotkają się raczej ani z drganiami, ani z silnymi magnesami. Jak widać, przystosowując się do nieprzyjaznych życiu środowisk, mrówki mogą polegać na wszystkich zmysłach.
      Zamieszkujące tunezyjskie pustynie solne mrówki Cataglyphis fortis polegają na zapachu gniazda. Podczas eksperymentów poruszały się pod wiatr (czyli jakby wzdłuż "śladu" dwutlenku węgla z gniazda), jeśli stężenie CO2 nie było zbyt wysokie i odpowiadało poziomowi występującemu zwykle wokół norki. Jak jednak rozpoznać własne gniazdo, skoro bez względu na kolonię owady wydzielają taki sam gaz? Niemcy wyjaśniają, że mrówki polegają głównie na integracji trasy - polaryzacji światła i liczeniu kroków. Gdy mrówki przeniesiono w pobliże gniazda po tym, jak udały się do źródła pokarmu, unikały podążania za wyziewami z własnej norki, bo nie pasowała im liczba kroków.
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...