Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

W jaki sposób kobiety kojarzą "ten ton" z określonymi rzeczami i dlaczego będąc w klubie go-go trudno im wmówić, że gra się właśnie z kumplami w brydża? Nie wspominając o tym, że wszyscy (bez względu na płeć) potrafimy rozpoznać swojego partnera po głosie, nie widząc go.

Pewne badanie wykazało, że mózg kojarzy nowe sytuacje z towarzyszącymi im dźwiękami, tzn. tworzy połączenia między regionami kodującymi działanie z obszarami odpowiadającymi odgłosom.

Odkrycia te mogą wyjaśnić, w jaki sposób uczymy się języka oraz jak wnioskujemy o wydarzeniach, słysząc jedynie dźwięki — uważają autorzy badania, Amir Lahav i Gottfried Schlaug z Beth Israel Deaconess Medical Center oraz Harvard Medical School.

Opisywane doniesienia wpływają na rozumienie wielu złożonych procesów, takich jak mowa czy muzykowanie, i mogą wspomóc badania nad metodami rehabilitacyjnymi z wykorzystaniem zadań dźwiękowo-ruchowych — cieszy się dr Robert Zatorre z McGill University. Stanowią także poniekąd dowody na istnienie u ludzi układu neuronów lustrzanych. Po raz pierwszy opisano je na przełomie lat 80. i 90. u małp. Ulegają one aktywacji nie tylko wtedy, gdy zwierzę samo wykonuje jakąś czynność, lecz również wtedy, gdy obserwuje kogoś innego w działaniu albo słyszy towarzyszące mu dźwięki.

Lahav i Schlaug przygotowali dla 9 wolontariuszy, którzy nigdy wcześniej nie uczyli się muzyki, specjalny program ćwiczeń gry na keyboardzie. Musieli się oni wytrenować w grze pięcionutowego (trwającego zaledwie 24 s) "utworu". Po zakończeniu nauki badani wysłuchali 3 fragmentów muzyki: 1) wyuczonego, 2) innej piosenki składającej się z tych samych nut i 3) utworu, do którego dodano kilka nut. Funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI) wykazał, że znajome dźwięki aktywowały obszary zaangażowane w kontrolę ruchu z płatów czołowych i ciemieniowych.

Pole Broca, w obrębie którego u małp mieszczą się neurony lustrzane, uaktywniał się najbardziej w momencie, kiedy badani słuchali wyuczonego fragmentu muzyki. Układ neuronów lustrzanych wydaje się kodować i odzwierciedlać wzorce konkretnych czynności.

Umiejętność wnioskowania o tym, co się dzieje, kiedy nie można tego zobaczyć, rozwinęła się najprawdopodobniej z powodów ewolucyjnych. Słysząc w ciemności zbliżające się kroki, warto bowiem wiedzieć, czy lepiej wziąć nogi za pas...

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
      Skany mózgów pracowników amerykańskiej ambasady w Hawanie, którzy mogli paść ofiarami tajemniczego ataku sprzed dwóch lat, ujawniły potencjalne nieprawidłowości, które mogą być powiązane z wykazywanymi przez nich objawami. Badania wykazały, że ich mózgi wyglądają inaczej niż mózgi grupy kontrolnej.
      Jak informuje zespół z University of Pennsylvania u badanych pracowników ambasady stwierdzono średnią mniejszą ilość istoty białej oraz zmiany mikrostrukturalne, które mogą wpływać na przetwarzanie sygnałów dźwiękowych oraz wzrokowych informacji przestrzennych. Autorzy badań mówią jednak, że ich wyniki są niejednoznaczne. Nie odpowiadają bowiem znanym uszkodzeniom mózgu, a objawy widoczne u badanych nie różnią się w zależności od zauważonych nieprawidłowości.
      To unikatowe wyniki, wcześniej takich nie widziałam. Nie wiem, co mogło je spowodować, mówi profesor obrazowania medycznego Ragini Verma.
      Niezależni eksperci zgadzają się, że wyniki badań są niejednoznaczne i że nie wiadomo, czy dyplomaci padli ofiarami jakiego ataku i czy doszło u nich do uszkodzeń mózgu.
      To już kolejne prace, których celem jest określenie stanu zdrowia amerykańskich dyplomatów. Wcześniejsze badania były szeroko krytykowane za liczne błędy.
      Na pewno wiemy, że amerykańscy dyplomaci pracujący na Kubie skarżyli się na dziwne odczucia i dźwięki. Po tym wielu z nich było leczonych z powodu problemów ze snem, zawrotów i bólów głowy, problemów z koncentracją, utrzymaniem równowagi, zaburzeniami wzroku i słuchu. Do dzisiaj nie wiadomo, co się stało, a śledztwo prowadzone przez FBI i służby kubańskie nie dało nawet odpowiedzi na pytanie, czy miał miejsce jakiś rodzaj ataku.
      Na potrzeby najnowszych badań porównano ilość istoty białej u chorujących dyplomatów z jej ilością u zdrowych ochotników. U dyplomatów jej ilość wynosiła średnio 542 cm3, u ochotników było to 569 cm3. U dyplomatów znaleziono też dowody na słabszą sieć połączeń w obszarach mózgu odpowiedzialnych za przetwarzanie dźwięków i obrazów.
      Następnie przystąpiono do badań na poziomie mikroskopowym. Gdy dochodzi do uszkodzenia mózgu i ginie komórka nerwowa, uszkodzenie można zmierzyć badając dyfuzję wody. Wraz ze wzrostem liczby uszkodzeń zwiększa się dyfuzja wody, gdyż jest mniej komórek, wewnątrz których się ona znajduje i które organizują jej przepływ w konkretnych kierunkach. Tutaj uzyskane wyniki zaskoczyły naukowców. Okazało się, że dyfuzja wody, zamiast się zwiększyć, zmniejszyła się w części mózgu zwanej robakiem, a frakcjonowana anizotropia, która jest wskaźnikiem integralności włókien istoty białej, zwiększyła się, zamiast się zmniejszyć. Profesor Verma podejrzewa, że te zadziwiające wyniki to skutek spadku zawartości wody w mózgach dyplomatów, jednak podkreśla, że to jedynie domysły.
      Profesor Paul Matthews, ekspert od mózgu z Imperial College London, stwierdza, że zarejestrowane różnice są małe, nie odpowiadają znanym wzorcom uszkodzeń i nie wykazano, że doszło do jakichś zmian przed i po wydarzeniach na Kubie. Uczony podkreśla, że z badań tych nie da się wyciągnąć jednoznacznych wniosków. Podobnego zdania są inni eksperci.
      Tymczasem kanadyjscy dyplomaci, którzy również doświadczyli podobnych objawów, pozwali swój rząd do sądu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Aktywność fizyczna dobrze wpływa na nasze zdrowie. Najnowsze badania sugerują zaś, że ma też ona pozytywny wpływ na pamięć i uczenie się.
      Neurolodzy z Oregon Health & Science University (OHSU) zauważyli, że krótka intensywna aktywność fizyczna u myszy bezpośrednio wpływa na aktywność mózgu, który zwiększa liczbę połączeń pomiędzy neuronami w hipokampie.
      Aktywność fizyczna niewiele kosztuje, nie musisz mieć do tego karty wstępu na salę czy biegać po kilkanaście kilometrów, mówi jeden z autorów badań, doktor Gary Westbrook.
      Już wcześniejsze badania na ludziach i zwierzętach wskazywały, że regularne ćwiczenia pozytywnie wpływają na ogólne zdrowie mózgu. Jednak trudno było oderwać ten wpływ od wpływu na inne organy. Na przykład wiadomo, że ćwiczenia fizyczne wpływają pozytywnie na układ krążenia, co powoduje lepsze natlenienie całego organizmu, w tym mózgu. Nie można było więc wykluczyć, że mamy tutaj do czynienia z wpływem pośrednim.
      My, jako neurolodzy, nie przejmowaliśmy się wpływem ćwiczeń na mięśnie czy serce. Chcieliśmy wiedzieć, czy istnieje bezpośredni związek pomiędzy aktywnością fizyczną a korzyściami dla mózgu, mówi Westbrook.
      Naukowcy zaprojektowali więc badania, w ramach których badali reakcję mózgu myszy na pojedyncze epizody intensywnych ćwiczeń. Mysz, która prowadziła mało aktywny tryb życia, była umieszczana w kołowrotku i w ciągu dwóch godzin przebiegała kilka kilometrów.
      Badania wykazały, że takie epizody – odpowiadające wysiłkowi człowieka, który raz w tygodniu zagra z kolegami w koszykówkę lub przejdzie 4000 kroków – prowadziły do zwiększenia liczby synaps w hipokampie. Szczególną uwagę naukowców zwrócił wpływ ćwiczeń na gen Mtss1L, który dotychczas był zwykle ignorowany.
      Gen Mtss1L koduje proteinę, która ma wpływ na elastyczność ścian komórkowych. Naukowcy odkryli, że gdy gen jest aktywowany wskutek krótkich intensywnych ćwiczeń, pobudza on wzrost kolców dendrytycznych, wypustek pokrywających dendryty neuronów. Wykazano też, że wspomaga to proces uczenia się.
      W następnym etapie badań naukowcy chcą połączyć krótkie intensywne epizody ćwiczeń z epizodami nauki, by lepiej zrozumieć wpływ całego procesu na pamięć i uczenia się.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Cztery godziny po śmierci przywrócono krążenie i aktywność komórkową w mózgu świni.
      Autorzy artykułu z pisma Nature podkreślają, że dokonanie to podważa założenia dotyczące czasowania i nieodwracalnej natury ustania pewnych funkcji mózgowych po śmierci.
      Nietknięty mózg pozyskano z pakowalni mięsa. Podczas badań naukowcy z Uniwersytetu Yale posłużyli się opracowanym przez siebie pulsacyjnym systemem perfuzyjnym i specjalnym roztworem. Jest on akomórkowy, niekoagulujący, echogeniczny i cytoprotekcyjny i ma sprzyjać wyjściu z anoksji, a także ograniczać zespół poreperfuzyjny, zapobiegać obrzękowi i metabolicznie wspierać wymogi energetyczne mózgu.
      Amerykanie podkreślają, że zaobserwowano wiele podstawowych funkcji komórkowych, o których dotąd sądzono, że ustają sekundy-minuty po zakończeniu dopływu tlenu i krwi.
      Nietknięty mózg dużego ssaka wiele godzin po śmierci zachowuje niedocenianą dotąd zdolność do odtworzenia krążenia, a także pewnych molekularnych i komórkowych aktywności - podkreśla prof. Nenad Sestan.
      Badacze dodają jednak, że w świńskim mózgu nie stwierdzono jakichkolwiek rozpoznawalnych globalnych sygnałów elektrycznych, związanych z normalnym funkcjonowaniem mózgu.
      Ani przez moment nie obserwowaliśmy zorganizowanej aktywności elektrycznej, związanej z postrzeganiem czy świadomością. Z klinicznego punktu widzenia nie jest to więc żywy mózg, a mózg aktywny na poziomie komórkowym - dodaje Zvonimir Vrselja.
      Powszechnie uważa się, że śmierć komórkowa mózgu jest szybkim i nieodwracalnym procesem. Podręcznikowo po odcięciu dopływu tlenu i krwi sygnały aktywności elektrycznej i przejawy świadomości zanikają w ciągu sekund, a zapasy energetyczne wyczerpują się na przestrzeni minut. W wyniku pewnych kaskadowych procesów dochodzi zaś do nieodwracalnej degeneracji.
      W laboratorium Sestana naukowcy wielokrotnie zauważyli jednak, że w małych próbkach tkanek, na których pracują, występują sygnały żywotności komórkowej. Co więcej, dzieje się tak nawet wtedy, gdy tkanki pobrano wiele godzin po śmierci.
      Zaintrygowani akademicy pozyskali więc mózgi świń z zakładów mięsnych. Cztery godziny po śmierci zwierzęcia mózg podłączono do systemu BrainEx. Dzięki systemowi udało się zachować cytoarchitekturę tkanek, ograniczyć śmierć komórkową, a także odtworzyć kurczliwość naczyń i działanie gleju.
      Wcześniej mogliśmy badać komórki w dużym ssaczym mózgu tylko w warunkach statycznych bądź dwuwymiarowych, wykorzystując małe próbki tkanek poza ich naturalnym środowiskiem. Po raz pierwszy byliśmy w stanie badać duży mózg w 3 wymiarach, co ułatwia analizowanie złożonych interakcji komórkowych i łączności - cieszy się dr Stefano G. Daniele.
      Na razie nie ma mowy o natychmiastowych zastosowaniach klinicznych, jednak pewnego dnia nowa platforma może np. pomóc w znalezieniu metod ocalenia funkcji mózgowych pacjentów po udarach.
      Amerykanie nie wiedzą, czy ich podejście da się zastosować do mózgu człowieka. W wykorzystanym roztworze nie ma bowiem wielu składowych ludzkiej krwi, np. komórek krwi i odpornościowych, przez co system znacząco odbiega od normalnych warunków życiowych.
      Naukowcy dodają, że dalsze eksperymenty, w których wykorzystywano by ludzkie tkanki lub odtwarzano globalną aktywność elektryczną pośmiertnych tkanek zwierzęcych, należy przeprowadzać z zachowaniem nadzoru etycznego.
      Celem tego badania nigdy nie było odtworzenie świadomości. Naukowcy byli przygotowani do interweniowania anestetykami i obniżenia temperatury, by zatrzymać zorganizowaną aktywność, gdyby takowa się pojawiła - podsumowuje Stephen Latham.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wiele gatunków zwierząt wyczuwa pole magnetyczne Ziemi i korzysta z niego przy przemieszczaniu się. Czują je ptaki, pszczoły, ryby czy wilki. Okazuje się, że mogą je wyczuwać również ludzie. Joseph Kirschvink z Caltechu (California Institute of Technology) i jego koledzy odkryli, że zmiana kierunku pobliskiego pola magnetycznego powoduje czasowe zmiany w aktywności ludzkiego mózgu.
      Uczestnicy badań siedzieli w ciemnym pokoju, aktywność ich mózgów była rejestrowana za pomocą EEG. W pokoju znajdowały się też elektromagnesy, za pomocą których generowano pole magnetyczne. Jego zmiany odpowiadały zmianom, jakie zachodzą, gdy przemieszczamy się po ziemi.
      Kierunek i intensywność ziemskiego pola magnetycznego zmieniają się w zależności od położenia geograficznego. Na przykład na biegunie północnym pole magnetyczne skierowane jest pionowo w dół. Na całej półkuli północnej zawsze pole magnetyczne jest tak właśnie skierowane.
      Naukowcy mierzyli fale alfa na 100 milisekund przed i po zmianie pola magnetycznego. Okazało się, że u niektórych ludzi dochodziło do spadku amplitudy fal alfa gdy poddawano ich działaniu fal skierowanych w dół, obracających się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Gdy fale obracały się w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara, zmiany w falach mózgowych nie zachodziły. Naukowcy nie potrafili tego wyjaśnić. Gdy kierunek pola magnetycznego był zwrócony w górę, zmiany w mózgach ogóle nie zachodziły. Uczeni spekulują, że w tym przypadku może być to kwestia dostosowania mózgu do życia na półkuli północnej. Ciekawe, czy hipotezę tę udało by się potwierdzić za pomocą eksperymentów na półkuli południowej, zastanawia się Isaac Hilburn, członek zespołu badawczego.
      Badania nad magnetorecepcją u zwierząt trwają od dawna, a najsilniejszym dowodem na istnienie tego zjawiska jest zmiana kierunku przemieszczania się zwierząt w reakcji na zmianę pola magnetycznego.
      Naukowcy, którzy nie brali udziału w eksperymencie, ostrożnie podchodzą do uzyskanych wyników. Podkreślają, że badania trzeba jeszcze powtórzyć oraz że reakcja mózgu nie musi mieć nic wspólnego z orientacją w przestrzeni. Ponadto, jak podkreślają, EEG mógł mimo wszystko wyłapać zakłócenia z otoczenia, ponadto zapisy te trudno jest interpretować.
      Jeśli jednak okaże się, że ludzkie mózgi rzeczywiście reagują na zmiany pola magnetycznego, niewykluczone, że magnetorecepcja odgrywała rolę w życiu społeczeństwo łowiecko-zbierackich.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W artykule, opublikowanym właśnie na łamach Physical Review Letters, grupa fizyków wysunęła hipotezę, że fale dźwiękowe... posiadają masę. To zaś by oznaczało, że mogą odczuwać bezpośredni wpływ grawitacji. Uczeni sugerują, że fonony w polu grawitacyjnym mogą posiadać masę. Można by się spodziewać, że zagadnienia z zakresu fizyki klasycznej, takie jak to, są od dawna rozstrzygnięte, mówi główny autor artykułu, Angelo Esposito z Columbia University. Wpadliśmy na to przypadkiem, dodaje.
      W ubiegłym roku Alberto Nicolis z Columbia University i Riccardo Penco z Carnegie Mellon University zasugerowali, że fonony mogą mieć masę w materii nadciekłej. Esposito i jego zespół twierdzą, że efekt ten można obserwować też w innych ośrodkach, w tym w zwykłych płynach, ciałach stałych oraz w powietrzu.
      Mimo, że masa niesiona przez fonon jest niewielka i wynosi około 10-24 grama, może być mierzalna. Jednak, jeśli próbujemy ją zmierzyć, okaże się że jest ona ujemna, zatem fonon będzie „spadał do góry”, czyli oddalał się od źródła grawitacji.
      Gdyby ich masa była dodatnia, opadałyby w dół. Jako, że jest ujemna, opadają w górę, mówi Riccardo Penco. Przestrzeń na jakiej „opadają” jest równie niewielka, co ich masa i zależy od medium, przez który fonon się przemieszcza. W wodzie, gdzie dźwięk przenosi się z prędkością 1,5 kilometra na sekundę, ujemna masa fononu powoduje, że odchylenie wynosi 1 stopień na sekundę. Taki odchylenie bardzo trudno zmierzyć.
      Nie jest to jednak niemożliwe. Zdaniem Esposito można by tego dokonać w ośrodku, w którym dźwięk przemieszcza się bardzo wolno. Wykonanie pomiaru powinno być możliwe np. w nadciekłym helu, gdzie prędkość dźwięku może spaść do kilkuset metrów na sekundę. Alternatywnym sposobem dla poszukiwania miniaturowych skutków przechodzenia fononu przez egzotyczne ośrodki może być szczegółowe badania bardzo intensywnych fal dźwiękowych.
      Z wyliczeń zespołu Esposito wynika, że trzęsienie ziemi o sile 9 stopni powinno uwolnić tyle energii, że zmiana przyspieszenia dźwięku w polu grawitacyjnym powinna być mierzalna za pomocą zegarów atomowych. Co prawda obecnie dostępna technologia nie jest wystarczająco czuła, by wykryć pole grawitacyjne fal sejsmicznych, ale w przyszłości powinno być to możliwe.
      Zanim nie przeczytałem tego artykułu, sądziłem, że fale dźwiękowe nie przenoszą masy, mówi Ira Rothstein z Carnegie Mellon University. To ważne badania, gdyż okazuje się, że w fizyce klasycznej, o której sądzimy, że ją rozumiemy, można znaleźć coś nowego. Wystarczy dokładnie się przyjrzeć, by znaleźć niezbadane obszary.
      Esposito nie wie, dlaczego dotychczas nikt nie wpadł na ten pomysł, co jego zespół. Może dlatego, że zajmujemy się fizyką wysokich energii, więc grawitacja to nasz chleb powszedni. To nie żadne teoretyczne czary-mary. Można było wpaść na to już przed wielu laty.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...