Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Przewożenie koni wyścigowych przed zawodami do innych krajów może sprawić, że szybciej pobiegną na torze. Okazuje się, że wyjaśnienia tej zagadki należy poszukiwać w niezwykłej wrażliwości tych zwierząt na zmiany w ilości światła słonecznego, połączonej z brakiem silnie zaznaczonego cyklu snu i czuwania (Journal of Neuroendocrinology).

Naukowcy z Uniwersytetu Bristolskiego zauważyli, że w odróżnieniu od ludzi i gryzoni, konie bardzo szybko przystosowują się do zmian w 24-godzinnym cyklu światła-ciemności. To właśnie daje im nieoczekiwane korzyści w zakresie formy fizycznej.

Brytyjczycy chwalą sie, że jako pierwsi podjęli temat wpływu zespołu nagłej zmiany strefy czasowej na fizjologię i osiągnięcia koni wyścigowych. Podkreślają, że konie to jedyni sportowcy, poza ludźmi oczywiście, którzy regularnie latają na zawody pomiędzy strefami czasowymi.

Badaliśmy hipotezę, że nagłe zmiany w 24-godzinnym cyklu światła-ciemności [...] mogą przestawić zegary molekularne i systemy neuroendokrynne, wpływając niekorzystnie na osiągnięcia sportowe zwierząt - opowiada dr Domingo Tortonese. U ludzi tak się właśnie dzieje, zwłaszcza zaś u sportowców, którzy udając się na zawody, lecą na wschód.

Nasze badania pokazują, że konie różnią się od ludzi, ponieważ wydają się wykorzystywać wskazówki świetlne do [regulacji] dziennych rytmów aktywności, a nie do synchronizacji wewnętrznie generowanego rytmu z dobowym cyklem światła-ciemności.

Podczas eksperymentu konie czystej krwi, które już wcześniej trenowały, umieszczano w boksach z kontrolowanym oświetleniem. Przez 3 miesiące ćwiczyły o różnych porach dnia na bieżni. Po tym czasie doświadczały zmiany dobowego cyklu światła-ciemności, która odpowiadała lotowi na wschód przez 7 stref czasowych.

Przed i po zmianie obserwowano wzorce aktywności dobowej czterech genów zegarowych, a także działanie systemów endokrynnych zaangażowanych m.in. w reakcję na stres. Przeprowadzono standardowe testy formy (ustalano wydolność aerobową, czyli zdolność pokrywania zapotrzebowania energetycznego pracujących mięśni przez procesy tlenowe, oraz wydolność anaerobową, czyli maksymalną ilość energii, którą można uzyskać w procesach beztlenowych). Poza tym stale oceniano aktywność lokomotoryczną zarówno w warunkach przeplatających się okresów światła-ciemności, jak i pod nieobecność wskazówek świetlnych w ciągłej ciemności.

Okazało się, że choć konie są wyjątkowo wrażliwe na zmiany cyklu światła-ciemności, bardzo szybko przystosowują się do przesunięcia faz. Szybkiej adaptacji nie towarzyszy wzrost poziomu stresu. Pojawiają się jednak zmiany w zakresie regulacji hormonalnej, które poprawiają osiągi koni. Naukowcy wyliczyli np., że nim się zmęczą, zwierzęta doświadczające zespołu nagłej zmiany strefy czasowej są w stanie biec w pełnym galopie o 25 sekund dłużej.

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
      Wyobraźmy sobie całkowicie elastycznego robota, który nie zawiera żadnych obwodów i jest napędzany światłem słonecznym, mówi Amos Meeks z Uniwersytetu Harvarda (SEAS) i główny autor najnowszych badań. Badań, których autorzy opracowali nowatorską całkowicie optyczną platformę obliczeniową. Taką, w której do obliczeń wykorzystuje się tylko i wyłącznie światło.
      W większości współczesnych systemów obliczeniowych wykorzystuje się twarde materiały, takie jak metalowe kable, półprzewodniki i fotodiody łączące elektronikę i światło, stwierdza Meeks. U podstaw wyłącznie optycznej platformy obliczeniowej leży chęć pozbycia się tych elementów i kontrolowanie światła za pomocą światła, dodaje.
      Tego typu platformy wykorzystują materiały nieliniowe, które zmieniają indeks refrakcyjny w reakcji na intensywność światła. Gdy światło przechodzi przez taki materiał, zwiększa się jego indeks refrakcyjny i w materiale pojawia się, generowany światłem, światłowód. Problem jednak w tym, że obecnie większość materiałów nieliniowych wymaga albo użycia potężnych laserów, albo też w wyniku oddziaływania światła na stałe zmieniają się ich właściwości.
      Naukowcy z Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) we współpracy z uczonymi z McMaster University oraz University of Pittsburgh opracowali nowatorski materiał, który w reakcji na światło lasera o niskiej mocy zmiania swój indeks refrakcyjny zmniejszając i zwiększając swoje rozmiary, a zmiany te są odwracalne.
      Nowy materiał to hydrożel zbudowany z sieci polimerowej nasączonej wodą oraz z niewielkiej liczby spiropyranów, molekuł reagujących na światło.
      Gdy hydrożel zostaje oświetlony, nieco się kurczy i zmienia się jego indeks refrakcyjny. Po wyłączeniu światła żel powraca do oryginalnego kształtu. Gdy zaś hydrożel zostanie oświetlony przez wiele źródeł światła, wchodzą one w interakcje i wpływają na siebie. Na przykład promień A może blokować promień B, promień B może blokować promień A, oba mogą blokować się nawzajem lub oba mogą przez siebie przechodzić. Powstaje w ten sposób bramka logiczna.
      Mimo, że to oddzielne promienie, mogą na siebie wpływać. Możemy wyobrazić sobie, że w przyszłości taki sposób reakcji na światło może zostać wykorzystany do wykonywania obliczeń, mówi Kalaichelvi Saravanamuttu z McMaster University.
      Nauki materiałowe się zmieniają. Samoregulujące, adaptacyjne materiały zdolne do optymalizowania swoich właściwości w reakcji na otoczenie zastępują statyczne, nieefektywne energetycznie i zewnętrznie regulowane materiały. Zaprezentowany przez nas materiał, który kontroluje światło o niezwykle niskiej intensywności to kolejny pokaz nadchodzącej rewolucji technologicznej, dodaje profesor Joanna Aizenberg z SEAS.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na Tufts University stworzono magnetyczne kompozyty elastomerowe, które poruszają się w różny sposób w odpowiedzi na światło. Z takich materiałów można by produkować wiele różnych urządzeń, od prostych silników i zaworów po ogniwa fotowoltaiczne samodzielnie kierujące się w stronę światła słonecznego.
      Znamy wiele naturalnych przypadków reakcji na światło. Wystarczy przypomnieć sobie kwiaty czy liście zwracające się w stronę słońca. Materiały, które zostały wykorzystane przez naukowców z Tufts wykorzystują temperaturę Curie, czyli granicę temperatury, przy której ferromagnetyk zmienia swoje właściwości. Zmiana temperatury powoduje utratę i odzyskanie właściwości magnetycznych. Biopolimery i elastomery wzbogacone ferromagnetykiem CrO2 po wystawieniu ich na działanie promienia lasera czy promieni słonecznych ogrzewają się, tracą właściwości magnetyczne, a gdy się schłodzą, odzyskują te właściwości. Materiały takie w odpowiedzi na obecność pola magnetycznego w zależności od kształtu, mogą wykonywać proste ruchy, jak zginanie się, zwijanie czy zwiększanie swojej powierzchni. Możemy połączyć te proste ruchy w bardziej złożone, jak pełzanie, chodzenie czy pływanie. A wszystko można kontrolować bezprzewodowo, za pomocą światła, mówi profesor Fiorenzo Omenetto.
      Zespół Omenetto zaprezentował działanie wspomnianych materiałów tworząc elastyczne chwytaki, które w odpowiedzi na światło łapały i puszczały przedmioty. Jedną z zalet takich materiałów jest fakt, że możemy selektywnie aktywować fragment ich struktury poprzez skoncentrowanie na nich światła, mówi jedna z autorek badań, Meng Li. I w przeciwieństwie do innych materiałów pobudzanych światłem, które bazują na ciekłych kryształach, nasze materiały mogą poruszać się od lub do źródła światła. Wszystko to pozwala na budowę zarówno dużych, jak i małych obiektów wykonujących złożone, skoordynowane ruchy, dodaje uczona.
      Naukowcy stworzyli prosty mechanizm, który nazwali „silnikiem Curie”. Materiał w kształcie okręgu został zamocowany na osi i umieszczony w pobliżu stałego magnesu. gdy na fragment okręgu padło światło lasera, utracił on właściwości magnetyczne, doszło do zaburzenia równowagi sił i okrąg się obrócił. Wówczas oświetlony dotychczas fragment znalazł się w cieniu, odzyskał właściwości magnetyczne, a utracił je fragment obok, który znalazł się w promieniu lasera. W ten sposób prosty silnik ciągle się obracał.
      Dobierając odpowiednio kształt materiału, właściwości światła i pola magnetycznego, możemy teoretycznie uzyskać bardziej złożone i precyzyjne ruchu, jak zwijanie i rozwijanie, przełączanie zaworów w mikrokanalikach z płynami, możemy napędzać silniki w skali nano i wiele innych rzeczy, mówi Omenetto.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na fińskim Aalto University uzyskano kondensat Bosego-Einsteina stworzony ze światła i plazmonów powierzchniowych. Ich wzajemne oddziaływanie tworzy polarytony plazmonów powierzchniowych.
      Przed niemal stu laty Einstein i Bose przewidzieli, że prawa mechaniki kwantowej mogą spowodować, iż duże grupy cząstek mogą zachowywać się tak, jakby były jedną cząstką. Zjawisko to nazwano kondensacją Bosego-Einsteina. Pierwszy kondensat tego typu udało się uzyskać dopiero w 1995 roku.
      Kondensaty uzyskiwano już wielokrotnie i w różnych konfiguracjach, jednak naukowcy ciągle nad nimi pracują. Chcą bowiem uzyskiwać je szybciej, w wyższych temperaturach i mniejszej skali. Mają bowiem nadzieję na praktyczne ich wykorzystanie. Z kondensatu Bosego-Einsteina można by stworzyć ekstremalnie małe źródło światła, które niezwykle szybko będzie przetwarzało dane.
      Fińscy uczeni poinformowali o stworzeniu kondensatu Bosego-Einsteina ze światła i elektronów poruszających się na powierzchni złotych nanopręcików. W przeciwieństwie do większości wcześniej uzyskiwanych kondensatów ten z Aalto, jako że złożony jest głównie ze światła, pojawia się w temperaturze pokojowej, nie trzeba całości schładzać do temperatur bliskich zera absolutnego.
      Korzystając ze współczesnych metod produkcyjnych jesteśmy w stanie w łatwy sposób uzyskać macierz z nanopręcików. W ich pobliżu można skupiać światło na bardzo małych powierzchniach, mniejszych nawet od długości fali światła w próżni. Te właściwości dają nam interesujące perspektywy dla przyszłych badań i zastosowań praktycznych nowego kondensatu, mówi profesor Päivi Törmä.
      Głównym problemem związanym z nowym rodzajem kondensatu jest fakt, że błyskawicznie się on pojawia i znika. Z naszych wyliczeń wynika, że czas jego życia jest liczony w pikosekundach, wyjaśnia doktorant Antti Moilanen. Naukowcy musieli więc wymyślić sposób na udowodnienie istnienia czegoś, co znika po bilionowych części sekundy. Wpadli na pomysł, by zmusić kondensat do poruszania się. Kondensat powoduje, że złote nanopręciki emitują światło. Obserwując to światło możemy badać zmiany kondensatu w czasie, dodaje Tommi Hakala. Emitowane światło jest podobne do światła laserowego. Możemy zmieniać odległości pomiędzy nanopręcikami, co pozwala nam na zdecydowanie, czy mamy do czynienia z kondensacją Bosego-Einsteina czy z pojawieniem się zwykłego światła laserowego. To są dwa bardzo zbliżone zjawiska fizyczne, a kluczowym jest możliwość odróżnienia ich od siebie. Oba nadają się też do odmiennych zastosowań, mówi profesor Törmä.
      Światło laserowe i kondensacja Bosego-Einsteina dają jasne promienie, jednak koherencje światła mają różne właściwości. To zaś wpływa na sposób, w jaki można manipulować światłem w zależności od wymaganych zastosowań. Kondensat pozwala na uzyskiwanie niezwykle krótkich impulsów światła, które mogą zostać wykorzystane do szybkiego przekazywania i przetwarzania informacji.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      U 34-letniego mężczyzny, który podczas zawodów w jedzeniu papryczek chilli spożył Carolina Reaper - odmianę uważaną przez jakiś czas za najostrzejszą papryczkę świata - wystąpił piorunujący ból głowy.
      Niektóre objawy, np. torsje bez wymiotów, pojawiły się tuż po zjedzeniu papryczki. Później doszły silne bóle szyi i napadowy ból głowy, który przez kilka dni pojawiał się na kilka sekund i znikał.
      Ból głowy był tak dotkliwy, że pacjent opisany na łamach BMJ Case Reports zgłosił się na oddział ratunkowy. Zbadano go pod kątem różnych chorób neurologicznych, ale żadne ze wstępnych podejrzeń się nie sprawdziło. Rozstrzygająca okazała się dopiero tomografia komputerowa, która uwidoczniła skurcz paru naczyń w mózgu. Dzięki temu odkryciu lekarze zdiagnozowali piorunujący ból głowy, wtórny do zespołu odwracalnego skurczu naczyniowego (ang. reversible cerebral vasoconstriction syndrome, RCVS).
      RCVS nie zawsze ma oczywistą przyczynę. Zdarza się jednak po zażyciu pewnych leków i narkotyków. Dr Kulothungan Gunasekaran i inni przypominają, że opisywano już przypadki, kiedy po zjedzeniu papryki cayenne występował nagły skurcz tętnic wieńcowych i zawał.
      Naukowcy opowiadają, że objawy 34-latka ustąpiły samoistnie. Gdy po 5 tygodniach wykonano kontrolną tomografię, okazało się, że naczynia wróciły do swojej zwykłej średnicy.
      Carolina Reaper (HP22B) to kultywar chilli o średniej ostrości 1.569.300 w skali Scoville'a. W przypadku rekordowych papryczek odnotowywano jednak nawet ponad 2.200.000 SHU.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      IBM pokaże dzisiaj prototypowy optyczny układ scalony „Holey Optochip“. To pierwszy równoległy optyczny nadajnik-odbiornik pracujący z prędkością terabita na sekundę. Urządzenie działa zatem ośmiokrotnie szybciej niż inne tego typu kości. Układ pozwala na tak szybki transfer danych, że mógłby obsłużyć jednocześnie 100 000 typowych użytkowników internetu. Za jego pomocą można by w ciągu około godziny przesłać zawartość Biblioteki Kongresu USA, największej biblioteki świata.
      Holey Optochip powstał dzięki wywierceniu 48 otworów w standardowym układzie CMOS. Dało to dostęp do 24 optycznych nadajników i 24 optycznych odbiorników. Przy tworzeniu kości zwrócono też uwagę na pobór mocy. Jest on jednym z najbardziej energooszczędnych układów pod względem ilości energii potrzebnej do przesłania jednego bita informacji. Holey Optochip potrzebuje do pracy zaledwie 5 watów.
      Cały układ mierzy zaledwie 5,2x5,8 mm. Odbiornikami sygnału są fotodiody, a nadajnikami standardowe lasery półprzewodnikowe VCSEL pracujące emitujące światło o długości fali 850 nm.
×
×
  • Create New...