Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Żaden z ludzi nie pamięta chwil spędzonych w łonie matki. Okazuje się jednak, że ćmy są w stanie przechować przynajmniej część swoich wspomnień z okresu życia larwalnego aż do momentu, kiedy są dojrzałymi osobnikami. Dzieje się tak pomimo stosunkowo prymitywnej budowy larwy oraz ogromnej złożoności procesów, które zachodzą w czasie jej przeobrażenia w postać dorosłą owada (imago).

Ćma, którą wykorzystano do badań, to zmierzchnica (łac. Manduca sexta). Jej gąsienica jest znanym pasożytem niektórych roślin, m.in. tytoniu. Po trzech tygodniach życia (i kilkukrotnym zrzucaniu powłok ciała, czyli linieniu) larwa wytwarza wokół własnego ciała osłonę, noszącą wdzięczną łacińską nazwę pupa, w której spędza kolejne 18-24 godziny życia. Przez ten czas ćma, nazywana na tym etapie życia poczwarką, pozornie nie wykazuje oznak życia, choć we wnętrzu jej osłonki zachodzą niezwykle intensywne procesy. Przeobrażeniu ulega niemal cały organizm, a większość tkanek zmienia swoją strukturę. Ostatecznie, gdy proces ten jest zakończony, z osłony wychodzi owad gotowy do dorosłego życia, czyli imago.

Naukowcy postanowili zbadać, jak trwała jest pamięć owada podczas tej niezwykłej metamorfozy. Mówiąc precyzyjniej, chcieli oni sprawdzić, czy ćma jest w stanie "utrzymać" wspomnienia zachowane w mózgu, a następnie wykorzystać je jako dorosłe zwierzę. Zaobserwowali bowiem, że dorosłe osobniki M. sexta zachowują preferencje do odżywiania się pokarmem, który przyjmowały w największych ilościach jako larwy. Nie byli jednak pewni, czy "nośnikiem wspomnienia" nie były np. resztki pożywienia pozostawione pod pupa.

Martha Weiss, ekolog ewolucyjny z Uniwersytetu Georgetown, postanowiła zbadać sprawę dokładniej. Umieściła 2-tygodniowe larwy ćmy w naczyniu zawierającym dwie komory. Jedna zawierała czyste powietrze, druga zaś - powietrze z domieszką octanu etylu. Jest to nieszkodliwy, choć posiadający zapach, prosty związek organiczny. W normalnych warunkach zwierzęta nie wykazywały żadnych preferencji odnośnie pobytu w którymkolwiek pomieszczeniu. Po pewnym czasie prof. Weiss atakowała owady prądem, gdy te wybierały komorę wypełnioną związkiem zapachowym. W ten sposób nauczyła je unikania komory zawierającej octan etylu.

Na dalszym etapie eksperymentu zauważono, że ćmy "zapamiętywały" negatywne skojarzenia zapachu octanu etylu z cierpieniem spowodowanym przepływem prądu. Owady nawet 50 dni po osiągnięciu postaci dojrzałej unikały bowiem przebywania w naczyniu, w którym był rozpylony ten związek. Owady, które nie były wcześniej "nauczone" takiego zachowania poprzez rażenie prądem, nie wykazywały jakichkolwiek preferencji pod tym względem.

Aby potwierdzić słuszność swoich domniemań, prof. Weiss przeprowadziła kolejny eksperyment. Wyglądał on niemal identycznie, lecz tym razem użyto do niego larw jednotygodniowych, posiadających znacznie bardziej prymitywną budowę mózgu. Okazało się, że tym razem ćmy nie były w stanie przechować wspomnień, więc jako dorosłe osobniki nie wykazywały strachu przed specyficznym zapachem powietrza.

Kolejnym czynnikiem, który należało sprawdzić, był wpływ samego octanu etylu na zachowanie larw. W tym celu larwy hodowano bez jakiejkolwiek "tresury", za to w czasie, gdy były zamknięte w pupa, spryskano je tym związkiem bez wywoływania szoku elektrycznego. Wykonano też odwrotny eksperyment: usunięto resztki octanu etylu z otoczki w czasie, gdy ukryty w jej wnętrzu "wytresowany" owad dojrzewał. Na podstawie tych dwóch eksperymentów wykazano, że same cząsteczki octanu etylu nie mają wpływu na zachowanie owadów, gdy nie są skojarzone z bólem wywołanym przepływem prądu elektrycznego.

Inni naukowcy oceniają pracę prof. Weiss bardzo pozytywnie. Neurolog Mark Stopfler mówi na przykład: Wykonała kawał świetnej roboty, wyeliminowała wszelkie alternatywne wytłumaczenia tego zjawiska.

Nie jest jeszcze znana część mózgu odpowiadająca za przechowywanie wspomnień w czasie przepoczwarzania. Kolejne badania skupią się najprawdopodobniej właśnie na tym problemie. Są one potrzebne, gdyż mogą okazać się źródłem istotnych informacji na temat sposobu zapisu oraz przechowywania danych w układzie nerwowym. Mogą także dostarczyć wartościowego modelu badawczego z dziedziny neurobiologii.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Raczej morphing chrysalis, czy coś takiego.

Pupa to nazwa łacińska, nie angielska.

Share this post


Link to post
Share on other sites

no pewnie to popularniejsze określenie, ale słownik mi mówi, że poczwarka to też: pupa, a pupate to przepoczwarzać się;więc przepoczwarzająca się poczwarka to pupating pupa, co brzmi godnie:))

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
      Już pojedyncza sesja ćwiczeń wystarczy, by zwiększyć aktywację obwodów mózgowych związanych z pamięcią, w tym hipokampa, który kurczy się z wiekiem.
      Dotąd udało się wykazać, że regularne ćwiczenia mogą zwiększać objętość hipokampa. Nasze badanie uzupełnia wiedzę na ten temat i pokazuje, że pojedyncze sesje ćwiczeń [ang. acute exercise] także mogą wpłynąć na ten ważny obszar mózgu - podkreśla dr J. Carson Smith ze Szkoły Zdrowia Publicznego Uniwersytetu Maryland.
      Zespół Smitha mierzył za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) aktywność mózgu 26 zdrowych ochotników w wieku 55-85 lat, którzy mieli wykonywać zadanie pamięciowe (identyfikowali sławne i "zwykłe" nazwiska). Co istotne, zapamiętywanie sławnych nazwisk aktywuje sieć neuronalną związaną z pamięcią semantyczną, która pogarsza się z wiekiem.
      Test przeprowadzano 2-krotnie na oddzielnych wizytach w laboratorium: 1) pół godziny po sesji umiarkowanie intensywnych ćwiczeń (70% maksymalnego wysiłku) na rowerze stacjonarnym albo 2) po okresie odpoczynku.
      Sesja ćwiczeń wiązała się z zachodzącą w odpowiednim momencie większą aktywacją pamięci semantycznej w zakręcie czołowym środkowym, zakręcie skroniowym dolnym, zakręcie skroniowym środkowym i zakręcie wrzecionowatym. Widoczna była także zwiększona obustronna aktywacja hipokampa.
      [...] Pojedyncze sesje ćwiczeń mogą wpływać na poznawcze obwody neuronalne w korzystny sposób, który sprzyja długoterminowym adaptacjom i przyczynia się do zwiększonej integralności/lepszego działania sieci, a więc skuteczniejszego dostępu do wspomnień.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Niewydolność serca wiąże się z pogorszeniem funkcjonowania poznawczego i utratą substancji szarej mózgu. Wg autorów badania, utrudnia to realizację zaleceń lekarza, np. pamiętanie o zażywaniu właściwych leków o wyznaczonej porze.
      Nasze wyniki pokrywają się z obserwacjami osób z niewydolnością serca, które mają problem z wdrożeniem złożonych zaleceń i sugerują, że wskazane są prostsze instrukcje.
      Prof. Osvaldo Almeida z Uniwersytetu Zachodniej Australii zbadał za pomocą testów poznawczych 35 pacjentów z niewydolnością serca (NS), 56 z chorobą niedokrwienną serca (ChNS), która często, ale nie zawsze towarzyszy niewydolności, oraz 64 zdrowe osoby (grupa kontrolna). Objętość istoty szarej w różnych częściach mózgu oceniano za pomocą rezonansu magnetycznego.
      Okazało się, że w porównaniu do grupy kontrolnej, pacjenci z niewydolnością serca wypadli gorzej pod względem pamięci bezpośredniej i długotrwałej, a także szybkości reakcji.
      W ramach naszego studium ustaliliśmy, że zarówno niewydolność, jak i choroba niedokrwienna serca wiążą się z utratą neuronów w określonych obszarach mózgu, które są ważne dla modulowania emocji i aktywności umysłowej. Jest ona silniej zaznaczona u osób z niewydolnością, ale może także występować u pacjentów z chorobą niedokrwienną bez niewydolności serca. [...] Ludzie z NS i ChNS wykazują, w porównaniu do grupy kontrolnej, drobne deficyty poznawcze. Ponownie są one bardziej widoczne u chorych z NS.
      Regiony, w których stwierdzono ubytki substancji szarej, odpowiadają za pamięć, wnioskowanie i planowanie. Istnieją dowody, że optymalizują one wydajność w wymagających wysiłku umysłowego złożonych zadaniach. W konsekwencji utarta komórek nerwowych w tych obszarach może upośledzić [...] pamięć, zdolność modyfikowania zachowania, hamowanie emocjonalne i poznawcze, a także organizację.
      O ile nam wiadomo, to pierwsze studium, w którym uwzględniono dodatkową grupę z ChNS, dzielącą czynniki ryzyka z NS. Pozwoliło nam to wykazać, że ubytki poznawcze mogą być niespecyficznym skutkiem narastającego wyniszczenia chorobą sercowo-naczyniową. Analizy ujawniły, że subtelnych deficytów nie da się wyjaśnić upośledzeniem frakcji wyrzutowej lewej komory, powszechnymi schorzeniami współwystępującymi czy markerami biochemicznymi.
      W przyszłości Almeida zamierza ustalić, za pośrednictwem jakich szlaków fizjologicznych HF prowadzi do utraty neuronów i pogorszenia funkcjonowania poznawczego i czy zmiany mają charakter postępujący.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Mimikra jest dobrze udokumentowanym zjawiskiem wśród dorosłych motyli (imago), jednak okazuje się, że uciekają się do niej również gąsienice, które upodabniając się pod względem ubarwienia do trujących larw, czyli uprawiając mimikrę batezjańską, mają nadzieję uniknąć zjedzenia przez drapieżniki.
      Keith Willmott z Uniwersytetu Florydzkiego badał dwie podrodziny motyli: danaidowate (Danainae) z Haiti i Ithomiinae ze wschodniego Ekwadoru.
      W USA gąsienice danaida wędrownego (Danaus plexippus) i monarcha rdzawego (Danaus gilippus) mają czarno-biało-żółte ubarwienie. Na Haiti te same larwy mogą się pochwalić o wiele szerszymi czarnymi pasami, przez co wydają się dużo ciemniejsze. Amerykanie zauważyli, że wzór z szerokimi pasami występuje u kilku toksycznych endemitów z Haiti. Oznacza to, że po przybyciu na wyspę D. plexippus i D. gilippus skopiowały umaszczenie trujących gatunków danaidowatych.
      Podczas badań w Ekwadorze biolodzy ustalili, że różne postaci ostrzegawczego ubarwienia występują u 22 z 41 gatunków Ithomiinae. W wielu przypadkach były to znowu czarno-biało-żółte pasy, lecz o mimikrze nie mogło być mowy ze względu na zbyt duże różnice oraz rozpowszechnienie.
      U 5 gatunków zauważono nieudokumentowany wcześniej wzór: żółte ciało z niebieskimi końcówkami. Willmott i inni sądzą, że gąsienice 4 nietoksycznych gatunków naśladują trujące Forbestra olivencia. Nie inwestując w wytwarzanie/pozyskiwanie toksyn, podszywają się pod ciężko pracujące koleżanki, jednak jak podkreśla Willmott, trik sprawdza się, jeśli jest wykorzystywany na tyle rzadko, że drapieżniki nie orientują się, że są oszukiwane. W innym razie zaczynają atakować częściej zarówno naśladowane, jak i naśladowczynie i konieczne staje się pozyskanie nowego wzorca ubarwienia.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Komórki gleju pełnią wiele różnych funkcji, m.in. stanowią zrąb dla neuronów mózgu, chronią je, odżywiają czy współtworzą barierę krew-mózg. Teraz okazało się, że nie są zwykłym klejem (ich nazwa pochodzi od gr. glia - klej), ale w znacznym stopniu odpowiadają za plastyczność mózgu. Wpływają na działanie synaps i w ten sposób pomagają segregować informacje potrzebne do uczenia.
      Komórki gleju są jak nadzorcy. Regulując synapsy, kontrolują przepływ danych między neuronami i oddziałują na przetwarzanie informacji oraz proces uczenia - tłumaczy Maurizio De Pittà, doktorant z Uniwersytetu w Tel Awiwie. Opiekunem naukowym De Pitty był prof. Eshel Ben-Jacob. Współpracując z kolegami z USA i Francji, student stworzył pierwszy na świecie model komputerowy, uwzględniający wpływ gleju na synaptyczny transfer danych.
      De Pittà i inni domyślali się, że glej może odgrywać ważną rolę w pamięci i uczeniu, ponieważ tworzące go komórki występują licznie zarówno w hipokampie, jak i korze mózgowej. Na każdy neuron przypada tam od 2 do 5 komórek gleju. Aby potwierdzić swoje przypuszczenia, naukowcy zbudowali model, który uwzględniał wyniki wcześniejszych badań eksperymentalnych.
      Wiadomości przesyłane w sieciach mózgu powstają w neuronach, ale glej działa jak moderator decydujący, które informacje zostaną przesłane i kiedy. Może albo wywołać przepływ informacji, albo zwolnić aktywność synaps, gdy staną się nadmiernie pobudzone. Jak nadmienia prof. Ben-Jacob, wygląda na to, że glej jest dyrygentem, który dąży do optymalnego działania mózgu.
      Wbrew pozorom, przydatność modelu De Pitty nie ogranicza się wyłącznie do lepszego zdefiniowania funkcji gleju, ponieważ może zostać wykorzystany np. w mikrochipach, które naśladują sieci występujące w mózgu czy podczas badań nad padaczką i chorobą Alzheimera. W przypadku epilepsji glej wydaje się nie spełniać funkcji modulujących, a w przebiegu demencji nie pobudza przekazywania danych.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Starsze osoby z wysokim poziomem kilku witamin (B, C, D i E) oraz kwasów tłuszczowych typu omega-3 we krwi lepiej wypadają w testach zdolności poznawczych i doświadczają mniejszego spadku objętości mózgu. To jedno z pierwszych studiów, które uwzględnia stężenie pewnych substancji we krwi, a nie bazuje na kwestionariuszach. W ten sposób poradzono sobie z kwestią zawodności ludzkiej pamięci oraz ze zmiennością we wchłanianiu różnych związków.
      Autorami badania są naukowcy z Oregon Health and Science University w Portland oraz Instytutu Linusa Paulinga na Uniwersytecie Stanowym Pensylwanii. Ich artykuł ukazał się w piśmie Neurology. Maret Traber podkreśla, że to, co jemy, pozyskując witaminy i składniki odżywcze, znajduje odzwierciedlenie w biomarkerach krwi.
      W studium wzięło udział 104 ludzi w wieku średnio 87 lat (nie występowały u nich czynniki ryzyka dotyczące zaburzeń pamięciowych itp.). Przeprowadzono testy krwi, określające poziom 30 biomarkerów witamin/składników odżywczych, a 42 ochotników poddano badaniu rezonansem magnetycznym, co miało pomóc w ustaleniu objętości mózgu. Amerykanie wzięli pod uwagę szereg zmiennych demograficznych oraz dotyczących stylu życia, w tym wiek, płeć, wykształcenie, palenie, spożycie alkoholu, ciśnienie krwi i wskaźnik masy ciała.
      Najlepsze wyniki testów poznawczych i najkorzystniejsze parametry wielkości mózgu wiązały się z 2 wzorcami żywieniowymi: wysokim poziomem kwasów tłuszczowych pochodzenia morskiego (z ryb) oraz wysokimi stężeniami witamin B, C, D i E. Gorsze osiągnięcia intelektualne wiązały się z wyższym spożyciem kwasów tłuszczowych typu trans, które występują w pieczonych i smażonych pokarmach, margarynie czy fast foodzie.
      Większość zmienności w wynikach testów poznawczych można było wyjaśnić w oparciu o wiek i wykształcenie, warto jednak nadmienić, że ważną rolę odgrywał również tzw. status odżywczy. Odpowiadał za 17% punktów uzyskanych w testach pamięciowych i 37% zmienności rozmiarów mózgu.
      W jaki sposób diety wpłynęły na funkcjonowanie poznawcze? Prawdopodobnie oddziałując na objętość mózgu i działanie naczyń. Analizy epidemiologiczne sugerowały, że odżywianie ma wpływ na zapadalność na chorobę Alzheimera, ale wcześniejsze badania bazowały na izolowanych składnikach odżywczych lub małych grupach, dając mało zachęcające wyniki.
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...