Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Delfiny potrafią świadomie regulować tempo bicia swojego serca
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Agnieszka Jastrzębska z Politechniki Warszawskiej i Amil Aligayev z Narodowego Centrum Badań Jądrowych, we współpracy z uczonymi z Chin, opracowali niezwykle czuły biosensor do diagnozowania raka płuc z oddechu. Osiągnięcie zostało opisane na łamach Chemical Engineering Journal.
Wczesne wykrywania raka płuc nie jest prostym zadaniem, gdyż choroba ta nie daje specyficznych objawów. Jednym z najbardziej obiecujących kierunków badań nad diagnostyką raka płuc jest analiza oddechu. Stężenie różnych lotnych związków organicznych różni się bowiem pomiędzy osobami zdrowymi, a chorymi, więc związki te mogą służyć jako biomarkery. Naukowcy pracujący nad tym zagadnieniem skupiają się przede wszystkim na heksanalu, jego poziom w powietrzu wydychanym przez chorych jest bowiem podwyższony. Problemem jest jednak wykrywanie tego związku, który tak czy inaczej występuje w bardzo niskim stężeniu.
Naukowcy z Polski i ich koledzy z Chin stworzyli hydrożelowy biosensor zawierający nanosześciany srebra otoczone warstwami wodorotlenku kobaltu i niklu. Do wykrywania heksanalu służy zaś MBTH (hydrazon 3-metylo-2-banzotiazolinonu). Biosensor generuje silny sygnał, ponadto po kontakcie z heksanalem zabarwia się na błękitny kolor. Dzięki temu związek ten można wykrywać za pomocą specjalistycznych instrumentów, jak i wizualnie.
Testy przeprowadzone na opracowanych biosensorach wykazały, że charakteryzują się one najwyższą dotychczas zaobserwowaną czułością wykrywania heksanalu – nawet na poziomie 3×10-13 M. Co więcej, zmiany można zauważyć gołym okiem przy stężeniach rzędu 10-11 M. Sensor wykazuje również wysoką selektywność, powtarzalność wyników, długoterminową stabilność oraz właściwości antybakteryjne, co czyni go odpowiednim do zastosowań praktycznych, zapewnia doktor Aligayev.
Badania przeprowadzone na pacjentach z rakiem płuc i na osobach zdrowych wykazały, że biosensor spełnia swoje zadanie. Dzięki użyciu biożelu czujnik można stosować np. w formie maseczki. Dodatkowo jego twórcy opracowali oprogramowanie, które korzystając z kamery smartfona czy komputera analizuje zmiany barwy biosensora, osiągając przy tym skuteczność przekraczającą 95%.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Delfiny znane są z tego, że lubią się bawić. Jednak niewiele wiemy o interakcjach zachodzących podczas zabawy pomiędzy poszczególnymi osobnikami. Na łamach iScience ukazał się artykuł, którego autorzy – naukowcy z Włoch i Francji – informują, że zwierzęta uśmiechają się do siebie i odpowiadają uśmiechem. Uśmiech delfina jest nieco inny od ludzkiego. Nie polega na uniesieniu kącików ust, ale otwarciu pyska.
Przeprowadzone badania wykazały, że w czasie zabawy delfiny niemal zawsze uśmiechają się do współtowarzysza, a gdy ten widzi uśmiech, w 33% przypadków odpowiada tym samym. U delfinów butlonosych zaobserwowaliśmy specyficzny wyraz pyska, jego otwarcie. Wykazaliśmy, że delfiny potrafią też naśladować wyraz pyska współtowarzyszy, mówi jedna z autorek badań, biolog ewolucyjna Elisabetta Palagi z Uniwersytetu w Pizie. Sygnały związane z otwieraniem pyska oraz szybkie naśladowanie tego gestu potarzają się na całym drzewie ewolucyjnym ssaków, co sugeruje, że komunikacja wizualna odgrywała kluczową rolę w kształtowaniu złożonych interakcji społecznych u wielu gatunków, dodaje uczona.
Podczas zabawy delfiny wykonują akrobacje, wynurzają się, używają przedmiotów, ścigają się i przepychają. Dla życia społecznego bardzo ważne jest, by nie pomylić tych działań z agresją. Inne ssaki wykorzystują wyraz pyska do zakomunikowania swoich intencji. Dotychczas jednak nie było wiadomo, czy podobnie robią ssaki wodne.
Zdaniem Palagi ekspresja polegająca na otwarciu pyska prawdopodobnie pochodzi od gryzienia. Zostało ono podzielone na sekwencje i wykorzystane do zasygnalizowania przyjaznych intencji. Możemy to obserwować u psów, małp czy też u ludzi, których śmiech również polega na otwarciu ust. To uniwersalny sygnał rozbawienia, pomagający zwierzętom i ludziom uniknąć konfliktów, mówi Palagi.
Uczeni zaobserwowali, że delfiny często otwierają pyski, gdy bawią się z innymi delfinami, ale niemal nigdy nie robią tego, gdy bawią się same lub z ludźmi. Zarejestrowali 1288 przypadków otwierania pyska, z czego 98% przypadało na zabawy z innymi delfinami, a tylko 1 zauważono podczas samotnej zabawy. Co więcej, w 89% przypadków delfin uśmiechał się, gdy był w zasięgu wzroku innego delfina, a gdy ten zauważył ekspresję pyska współtowarzysza, odpowiadał tym samym w 33% przypadków.
Niektórzy mogą argumentować, że delfiny przypadkowo naśladują wyraz pyska innych zwierząt. Jednak taka argumentacja nie wyjaśnia, dlaczego reakcja na uśmiech innego delfina pojawia się w czasie krótszym niż 1 sekunda i ma ona miejsce 13-krotnie częściej, gdy delfiny się widzą, dodaje Palagi.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Głowomłot tropikalny, gatunek ryby z rodziny młotowatych, wstrzymuje oddech by utrzymać temperaturę ciała podczas nurkowania na większe głębokości, gdzie poluje na kałamarnice. To było całkowite zaskoczenie. Nie spodziewaliśmy się, że rekiny wstrzymują oddech podczas nurkowania jak morskie ssaki. To niezwykłe zachowanie wspaniałego zwierzęcia, mówi główny autor badań Mark Royer z Shark Research Group na University of Hawai'i.
Skrzela są naturalnymi radiatorami, które szybko doprowadziłyby do wychłodzenia krwi, mięśni i organów, gdyby głowomłoty nie wstrzymywały oddechu. Głowomłot tropikalny życie w ciepłych wodach, ale zanurza się na głębokości, gdzie temperatura wody spada do 5 stopni Celsjusza. By efektywnie polować, jego ciało musi utrzymać ciepło.
Oczywistym jest, że oddychające powietrzem atmosferycznym ssaki wstrzymują oddech podczas nurkowania. Ale nie spodziewaliśmy się zaobserwować takiego zachowania u rekinów. To zachowanie wskazuje, że strategie polowania głowomłotów tropikalnych są podobne do strategii ssaków morskich, jak grindwal. Oba gatunki wyewoluowały do polowania na głęboko pływającą zdobycz i oba robią to wstrzymując na krótko oddech w tych fizycznie wymagających środowiskach.
Naukowcy z Hawajów dokonali niezwykłego odkrycia po przyczepieniu głowomłotom tropikalnym urządzeń, które mierzyły temperaturę mięśni, głębokość nurkowania, orientację ciała i poziom aktywności. Zauważyli, że mięśnie ryby utrzymywały temperaturę podczas nurkowania na duże głębokości, ale pod koniec każdego nurkowania, gdy rekin zbliżał się do powierzchni, gwałtownie się chłodziły. Model komputerowy zasugerował, że głowomłot musi przestawać oddychać, by zapobiec utraty temperatury przez skrzela. Dodatkowym dowodem był materiał wideo, pokazujący rekina z zamkniętymi skrzelami na głębokości 1044 metrów, podczas gdy przy powierzchni skrzela są szeroko otwarte. Nagłe ochłodzenie mięśni pod koniec nurkowania wskazuje, że rekiny zaczynają oddychać gdy wciąż znajdują się w dość zimnych wodach.
Wstrzymanie oddechu zapobiega utracie ciepła, ale odcina dopływ tlenu. Chociaż rekiny te wstrzymują oddech na 17 minut, to na największych głębokościach spędzają tylko 4 minuty, a następnie szybko wracają do cieplejszych dobrze napowietrzonych wód powierzchniowych. Odkrycie to pozwala nam zrozumieć, jak głowomot tropikalny jest w stanie nurkować na znaczne głębokości i zdobywać tam pożywienie. Pokazuje ono również, że ryba musi utrzymać delikatną równowagę fizjologiczną, mówi Royer.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Instytutu Psychologii UJ oraz Karolinska Institutet zauważyli, że osoby niewidome lepiej od widzących wyczuwają bicie własnego serca. To odkrycie sugeruje, że po utracie wzroku mózg lepiej wyczuwa sygnały dobiegające z wnętrza organizmu.
Autorzy badań opublikowali na łamach Journal of Experimental Psychology: General artykuł, w którym opisali wyniki eksperymentu z udziałem 36 widzących oraz 36 niewidomych ochotników. Obie grupy zostały odpowiednio dobrane pod względem wieku i płci. Zadaniem badanych było skupienie się na biciu własnego serca i liczenie liczby uderzeń. Nie mogli sprawdzać pulsu ręcznie. Liczenie w ten sposób odbywało się kilkukrotnie, przez krótkie okresy, których długości badani nie znali. Naukowcy prosili ich następnie o podanie liczy uderzeń, a odpowiedzi porównywano z rzeczywistą zarejestrowaną ich liczbą. Ponadto uczestnicy oceniali, na skali 0–10, jak dobrze wykonali zadanie.
Okazało się, że osoby niewidome uzyskały lepsze wyniki. Nasze wyniki są istotnym krokiem w badaniach nad plastycznością mózgu i pokazują, że u osób niewidomych wyostrza się nie tylko słuch i dotyk, jak wiemy z poprzednich badań, ale także dostęp do sygnałów z wnętrza ciała. To z kolei pozwala nam lepiej zrozumieć, w jaki sposób osoby niewidome postrzegają swoje emocje przy braku informacji wzrokowej, mówi profesor Marcin Szwed.
Eksperyment to część większego projektu, w ramach których Karolinska Institutet zajmuje się problemami percepcji ciała, a Instytut Psychologii UJ – plastycznością mózgu. Obie instytucje postanowiły wkroczyć na niemal nieznany temat badawczy i sprawdzić, w jaki sposób osoby niewidome postrzegają własne ciała. Naukowcy chcą przygotować pierwszy szczegółowy opis różnić i podobieństw w postrzeganiu własnego ciała przez osoby widzące i niewidome.
Ich praca już spotkała się z zainteresowaniem. Napłynęły właśnie bardzo entuzjastyczne recenzje artykułu o społecznym i emocjonalnym odbiorze dotyku u niewidomych. Profesor Szwed i mgr Dominika Radziun zapowiadają, że wkrótce ukaże się kolejna publikacja zespołu.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Marcel Młyńczak już w czasie studiów zaczął pracę nad urządzeniem pozwalającym na monitorowanie częstości i głębokości oddechu oraz powiązanie ich ze zmiennością rytmu serca czy aktywnością. Jako członek koła naukowego uczestniczyłem w spotkaniu z lekarzami. Rozmawialiśmy o ich potrzebach. Przygotowałem sobie wtedy notatki, do których wróciłem na etapie wyboru pracy inżynierskiej, mówi naukowiec. Teraz, po latach prac, doktor Młyńczak zaprezentował Pneumonitor.
Olbrzymią zaletą Pneumonitora jest nieinwazyjność. Pomiaru dokonuje się za pomocą elektrod przyczepianych do ciała, które w żaden sposób nie krępują ruchów. Nie wykonujemy pomiaru punktowego, czyli oceny jednego wydechu (jak w spirometrii), możemy rejestrować sygnały fizjologiczne 24 godziny na dobę, także poza środowiskiem szpitalnym, mówi Młyńczak. Nie ma konieczności stosowania specjalnej maski, więc sam pomiar nie zaburza przestrzeni oddechowej. Pneumonitor pozwala też na powiązanie czynności oddechowych z aktywnością badanego i pozycją jego ciała. Poza tym kiedy lekarz wykonuje spirometrię, nie przeprowadza badania EKG i odwrotnie. Urządzenie umożliwia wykonanie obu badań jednocześnie. To jest innowacja procesów, dodaje twórca innowacyjnego urządzenia.
Wykorzystywane przez Pneumonitor elektrody są przyklejane pod pachami i na rękach. Mogą być też umieszczone na klatce piersiowej. Urządzenie wykorzystuje technikę pneumografii impedancyjnej. To pomiar zmian oporu elektrycznego (impedancji) tkanek w obrębie klatki piersiowej. Gdy w płucach mamy więcej powietrza, a więc jesteśmy po wdechu, impedancja jest większa, gdy wypuszczamy powietrze, impedancja spada. Pneumonitor rejestruje te zmiany, dając lekarzowi wgląd w proces oddychania.
Pneumonitor może znaleźć wiele zastosowań. Skorzystają z niego pacjenci, dla których lekarze chcą przygotować profil krążeniowo-oddechowy. Myślimy przede wszystkim o osobach starszych, osobach z problemami kardiologicznymi czy alergiami oddechowymi, ale i sportowcach, przygotowujących się do startu w zawodach, wyjaśnia doktor Młyńczak.
Obecna wersja Pneumonitora to prototyp stworzony z ogólnodostępnych części. Doktor Młyńczak planuje zdobycie dofinansowania z Narodowego Centrum Nauki i przygotowanie wygodniejszej zminiaturyzowanej wersji. Chce również stworzyć aplikację, która pozwoli na łatwą obsługę danych zbieranych przez Pneumonitor.
Takie wygodne i proste w obsłudze miniaturowe urządzenie z pewnością zainteresuje sportowców. Od kilku lat współpracuję z Centralnym Ośrodkiem Medycyny Sportowej, który bada znaczną grupę olimpijczyków, zwłaszcza uczestników letnich igrzysk. Na testy przyjeżdżają specjalnie do Warszawy, co często jest kłopotliwe. Badania są punktowe, a po nich sportowcy wracają do domu. Nie ma tu żadnej wartości dodanej, mówi Młyńczak. Dzięki Pneumonitorowi sportowcy mogliby sami przeprowadzać tego typu testy, powiązać je ze swoim programem treningowym i wynikami sportowymi.
Marcel Młyńczak mówi, że wszystko jest gotowe. Urządzenie działa, jak powinno. Teraz potrzebne są pieniądze, by zrobić kolejny krok, dzięki któremu Pneumonitor trafi do użytkowników.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.