Pobyt w kosmosie uszkadza mózg
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Medycyna
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Lód w przestrzeni kosmicznej jest inny, niż dotychczas sądzono, wynika z badań przeprowadzonych przez uczonych z University College London i University of Cambridge. Ich zdaniem, zawiera on niewielkie kryształki i nie jest całkowicie nieuporządkowanym amorficznym materiałem, jak woda. Przez dekady uważano, że lód poza Ziemią nie posiada struktury, jest amorficzny, gdyż znacznie niższe niż na Ziemi temperatury nie zapewniają wystarczająco dużo energii, by podczas zamarzania uformowały się kryształy.
Autorzy nowych badań przyjrzeli się najpowszechniej występującej formie lodu we wszechświecie, amorficznemu lodowi o niskiej gęstości, który występuje w kometach, na lodowych księżycach czy w chmurach materiału, z których powstają gwiazdy i planety. Przeprowadzone przez nich symulacje komputerowe wykazały, że lód taki najlepiej odpowiada wynikom analiz gdy nie jest w pełni amorficzny, a zawiera niewielkie kryształki o średnicy 3 nanometrów. Naukowcy przeprowadzili też badania, w czasie których krystalizowali (np. poprzez podgrzewanie) uzyskane w różny sposób próbki amorficznego lodu. Zauważyli, że ostateczna struktura krystaliczna lodu zależała od tego, w jaki sposób został oryginalnie utworzony. Stwierdzili też, że gdyby taki lód był w pełni amorficzny, to nie zachowałby żadnych informacji o swojej wcześniejszej strukturze.
Teraz mamy dobre pojęcie, jak na poziomie atomowym wygląda najbardziej rozpowszechniony lód we wszechświecie. To bardzo ważna wiedza, gdyż lód bierze udział w wielu procesach kosmologicznych, na przykład w formowaniu się planet, ewolucji galaktyk czy przemieszczaniu materii we wszechświecie, wyjaśnia główny autor badań doktor Michael B. Davies.
Lód na Ziemi to kosmologiczny ewenement z powodu wysokich temperatur panujących na naszej planecie. Ma dzięki nim uporządkowaną naturę. Uznawaliśmy, że lód w pozostałych częściach wszechświata jest jak unieruchomiona ciekła woda, nieuporządkowana struktura. Nasze badania pokazują, że nie jest to do końca prawda. I każą zadać pytanie o amorficzne struktury w ogóle. Takie materiały są niezwykle ważne dla nowoczesnych technologii. Na przykład światłowody powinny być amorficzne. Jeśli jednak zawierają niewielkie kryształki, a my będziemy potrafili je usunąć, poprawimy ich wydajność, dodaje profesor Christoph Salzmann.
Badania prowadzono zarówno metodą symulacji komputerowych, jak i tworząc amorficzny lód. Metodami obliczeniowymi sprawdzano dwa rodzaje wirtualnego lodu. Jeden powstawał podczas obniżania temperatury wirtualnych molekuł wody do -120 stopni Celsjusza. W zależności od tempa schładzania otrzymany lód składał się ze struktury krystalicznej i amorficznej w różnych proporcjach. Okazało się, że właściwości wirtualnego lodu zawierającego 20% struktury krystalicznej i 80% amorficznej blisko odpowiadają właściwościom prawdziwego lodu amorficznego o niskiej gęstości, który badano metodą dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego. Drugi rodzaj lodu składał się z niewielkich ściśniętych razem kryształków pomiędzy którymi symulowano istnienie struktury amorficznej. Taki lód wykazywał największe podobieństwo do prawdziwego kosmicznego lodu gdy zawierał 25% kryształków.
Natomiast podczas badań eksperymentalnych uzyskiwano amorficzny lód o niskiej gęstości albo poprzez osadzanie pary wodnej na bardzo zimnej powierzchni, albo podgrzewając amorficzny lód o dużej gęstości. Następnie tak uzyskany amorficzny lód o niskiej gęstości był delikatnie podgrzewany, by miał wystarczająco dużo energii do utworzenia kryształów. Różnice w uzyskanej w ten sposób strukturze zależały od pierwotnej metody wytworzenia lodu. W ten sposób naukowcy doszli do wniosku, że gdyby lód taki był całkowicie amorficzny, nie zachowałby pamięci o swojej pierwotnej strukturze.
Lód to potencjalnie bardzo przydatny materiał w kosmosie. Mógłby posłużyć do ochrony pojazdu kosmicznego przed promieniowaniem czy do wytworzenia paliwa. Dlatego musimy lepiej rozumieć jego różne rodzaje i właściwości, podsumowuje doktor Davies.
Źródło: Low-density amorphous ice contains crystalline ice grains, https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.112.024203
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Czy coś może łączyć zdrowe noworodki z osobami cierpiącymi na chorobę Alzhemera? Okazuje się, że tak. Jak donosi międzynarodowy zespół naukowy, u jednych i drugich występuje podniesiony poziom biomarkerów odpowiedzialnych za alzheimera. Mowa tutaj o fosforylowanym białku tau, a konkretnie o jego odmianie p-tau217. Jest ono od dawna wykorzystywane w testach diagnostycznych choroby Alzheimera. A noworodki mają go więcej niż cierpiący na alzheimera.
Zwiększenie poziomu p-tau217 we krwi ma być oznaką odkładania się w mózgu białka β-amyloidowego w postaci blaszek amyloidowych. Oczywistym jest, że u noworodków takie patologiczne zmiany nie występują, zatem u nich zwiększenie p-tau217 musi być odzwierciedleniem innego, całkowicie zdrowego, procesu.
Badacze ze Szwecji, Australii, Norwegii i Hiszpanii przeanalizowali próbki krwi ponad 400 osób. Były wśrod nich noworodki, wcześniaki, młodzi dorośli, starsi dorośli oraz osoby ze zdiagnozowaną chorobą Alzheimera. Okazało się, że najwyższy poziom p-tau217 występował u noworodków, a szczególnie u wcześniaków. W ciągu pierwszych miesięcy życia poziom ten spadał, aż w końcu stabilizował się na poziomie osób dorosłych.
Wydaje się, że o ile u osób z chorobą Alzheimera zwiększony poziom p-tau217 powiązany jest z tworzeniem się splątków tau, które uszkadzają mózg, to wydaje się, że u noworodków wspomaga on zdrowy rozwój mózgu, wzrost neuronów i ich łączenie się z innymi neuronami. Badacze zauważyli też związek z terminem porodu, a poziomem p-tau217. Im wcześniej się dziecko urodziło, tym wyższy miało poziom tego biomarkera, co może sugerować, że wspomaga on gwałtowny rozwój mózgu w trudnych warunkach wcześniactwa.
Najbardziej interesującym aspektem odkrycia jest przypuszczenie, że być może na początkowych etapach życia nasze mózgi mogą posiadać mechanizm chroniący przed szkodliwym wpływem białek tau. Jeśli zrozumiemy, jak ten mechanizm działa i dlaczego tracimy go z wiekiem, może uda się opracować nowe metody leczenia. Jeśli nauczymy się, w jaki sposób mózgi noworodków utrzymują tau w ryzach, być może będziemy w stanie naśladować ten proces, by spowolnić lub zatrzymać postępy choroby Alzheimera, mówi główny autor badań, Fernando Gonzalez-Ortiz.
Źródło: The potential dual role of tau phosphorylation: plasma phosphorylated-tau217 in newborns and Alzheimer’s disease, https://academic.oup.com/braincomms/article/7/3/fcaf221/8158110
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Odcisk palca czy DNA to nie jedyne unikatowe cechy, po których można odróżnić ludzi od siebie. Izraelscy naukowcy donoszą właśnie na łamach Current Biology, że badając wzorzec oddychania możemy z 96,8-procentową dokładnością zidentyfikować konkretną osobę. Wzorzec oddychania przez nos daje też wgląd w nasze zdrowie fizyczne i psychiczne.
Uczeni z Instytutu Weizmanna i Uniwersytetu w Hajfie dokonali swojego odkrycia podczas badań nad zmysłem węchu. Ssaki czują zapachy podczas wdychania powietrza, a za przetwarzanie informacji o zapachach odpowiedzialny jest mózg. A skoro każdy mózg jest unikatowy, zaczęli zastanawiać się uczeni, czy znajduje to odzwierciedlenie we wzorcu oddychania?
Żeby rozstrzygnąć tę kwestię naukowcy stworzyli niewielkie ubieralne urządzenie, które przez 24 godziny rejestrowało wzorzec przepływu powietrza przez nos. Do badań zaangażowano 100 zdrowych młodych dorosłych i poproszono ich, by nosili urządzenie przez całą dobę. Zebrane w ten sposób dane poddano analizie i okazało się, że wzorzec oddychania pozwala na zidentyfikowanie konkretnej osoby z równie duża dokładnością, jak niektóre technologie rozpoznawania głosu. Badania powtarzano wielokrotnie w ciągu dwóch lat i zawsze otrzymywano ten sam wynik.
Sądziłam, że bardzo trudno będzie zidentyfikować kogoś po oddechu, gdyż w ciągu dnia wykonujemy różne czynności: ćwiczymy, odpoczywamy, uczymy się, pracujemy. Okazało się jednak, że wzorce oddychania pozostają unikatowego", mówi Timna Soroka z Instytutu Weizmanna.
O ile jednak możliwość identyfikowania osób po oddechu jest pewną ciekawostką, to wzorce oddychania mogą mieć bardzo praktyczne zastosowanie. Z badań wynika bowiem, że ten unikatowy „oddechowy odcisk palca” był skorelowany z BMI, cyklem snu i czuwania, poziomem odczuwanego niepokoju i depresji, a nawet z zachowaniami. Na przykład osoby, u których występował wyższy poziom lęku, miały krótszy oddech i większe zróżnicowanie przerw w oddychaniu podczas snu. Takie wyniki sugerują, że długoterminowe badania wzorców oddechu może stać się narzędziem pozwalającym diagnozować dobrostan fizyczny i emocjonalny.
Naukowcy pracują obecnie nad łatwiejszymi w obsłudze i noszeniu urządzeniami do monitorowania oddechu. Rozpoczęli też badania, których celem jest sprawdzenie, czy ludzie mogą naśladować wzorzec zdrowego oddychania i poprawić w ten sposób swój stan fizyczny i psychiczny.
Źródło: Humans have nasal respiratory fingerprints, https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(25)00583-4
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Na Politechnice Federalnej w Zurychu powstała technologia pozwalająca na rejestrowanie różnego typu biomarkerów w krwi menstruacyjnej bezpośrednio z podpaski. MenstruAI może więc stać się prostą nieinwazyjną metodą łatwego monitorowania stanu zdrowia. Zintegrowany w podpasce czujnik nie zawiera elementów elektronicznych. Wystarczy zrobić mu zdjęcie smartfonem, a zainstalowana aplikacja odczyta dostępne informacje i poinformuje o wynikach badania. Dotychczas krew menstruacyjna uznawana była za odpad. My pokazujemy, że jest ona wartościowym źródłem informacji, stwierdza główny autor badań, doktorant Lucas Dosnon.
Twórcy MenstruAI jako punkt wyjścia wykorzystali trzy biomarkery: CPR – marker stanu zapalnego, CEA – marker nowotworowy oraz CA-125, którego poziom może być podwyższony przy endometriozie i raku jajnika. Pracują też nad dodaniem innych biomarkerów.
Podpaska wykorzystuje papierowe testy paskowe. Gdy biomarker z krwi wchodzi w kontakt z przeciwciałem na pasku, pojawia się odpowiedni kolor. Jego intensywność wskazuje na poziom biomarkera. Obszar testowy znajduje się w niewielkiej elastycznej komorze silikonowej, którą można połączyć z komercyjnie dostępnymi podpaskami. Dzięki odpowiedniej architekturze komory trafia do niej kontrolowana ilość krwi, nie ma ryzyka, że odczyt zostanie zafałszowany. Odczytu można dokonać gołym okiem lub za pomocą specjalnej aplikacji. Aplikacja dokładniej wyłapie subtelne różnice w odcieniach koloru.
Na razie MenstruAI został przetestowany na niewielkiej grupie ochotniczek. Twórcy nowatorskiego testu chcą go teraz sprawdzić na ponad 100 kolejnych kobietach. Będą badali, jak sprawdza się on podczas używania w warunkach domowych i porównywali odczyty uzyskane z podpasek z wynikami testów laboratoryjnych. Skupią się też na zbadaniu zmian krwi menstruacyjnej w cyklu oraz jej różnicach u różnych kobiet. Tę zmienność i różnorodność trzeba dokładnie przeanalizować i opisać, by nowa technologia została dopuszczona na rynek. Kolejnym elementem jest ocena biokompatybilności użytych materiałów. Wszystkie one są uznawane za bezpieczne, jednak musi to zostać sprawdzone.
Źródło: A Wearable In-Pad Diagnostic for the Detection of Disease Biomarkers in Menstruation Blood
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Koreańscy uczeni poinformowali na łamach Occupational & Environmental Medicine, że długie godziny pracy – zdefiniowane tutaj jako praca przez co najmniej 52 godziny w tygodniu – mogą zmieniać strukturę mózgu. Zmiany dotyczą przede wszystkim obszarów powiązanych z regulacją emocji i funkcjami wykonawczymi, jak pamięć robocza i rozwiązywanie problemów. Nadmierna praca powoduje zmiany adaptacyjne w mózgu, które mogą negatywnie wpływać na nasze zdrowie.
Dostarczamy nowych neurobiologicznych dowodów łączących wydłużony czas pracy ze zmianami strukturalnymi mózgu, podkreślając potrzebę dalszych badań, by zrozumieć długoterminowe skutki poznawcze i emocjonalne przepracowania, czytamy w opublikowanym artykule.
Nauka zna psychologiczne skutki przepracowania, jednak niewiele wiadomo, w jaki sposób wpływa ono na strukturę mózgu. Już wcześniej pojawiały się sugestie mówiące, że związane z nadmierną pracą chroniczny stres i brak odpoczynku mogą zmieniać budowę mózgu, jednak były one poparte niewielką liczbą dowodów.
Autorzy najnowszych badań przyjrzeli się 110 ochotnikom. Grupa składała się z lekarzy, pielęgniarek oraz innych pracowników służby zdrowia. Wśród nich były 32 osoby (28%), które pracowały co najmniej 52 godziny w tygodniu.
Osoby, które spędzały więcej czasu w pracy to zwykle osoby młodsze (przeważnie poniżej 45. roku życie) i lepiej wykształcone, niż osoby pracujące mniej. Różnice w objętości poszczególnych obszarów mózgu oceniano za pomocą badań morfometrycznych opartych o pomiar voksela (VBM). Analizy wykazały istnienie znaczących zmian u osób, które pracowały powyżej 52 godzin tygodniowo. Miały one średnio o 19-procent większą objętość zakrętu czołowego środkowego, który jest zaangażowany w skupienie uwagi, pamięć roboczą i przetwarzanie języka. Powiększonych było też 16 innych regionów, w tym zakręt czołowy górny, odpowiedzialny m.in. za funkcje wykonawcze (podejmowanie decyzji, myślenie abstrakcyjne, planowanie).
Autorzy badań podkreślają, że badania przeprowadzili na niewielkiej grupie osób i uchwyciły one tylko różnie istniejące w konkretnym momencie. Nie można zatem na ich podstawie wyciągać jednoznacznych wniosków co do skutków i przyczyn. Nie wiadomo, czy zmiany te są skutkiem czy przyczyną przepracowywania się.
Mimo to badania wskazują na istnienie potencjalnego związku pomiędzy zmianami objętości mózgu a długimi godzinami pracy. Zmiany zaobserwowane u osób przepracowujących się mogą być adaptacją do chronicznego stresu, stwierdzili naukowcy.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.