Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Kret europejski, żeby przeżyć zimę, zmniejsza... mózg i czaszkę

Rekomendowane odpowiedzi

Gdy zbliża się zima, krety stają przed poważnym wyzwaniem. Muszą przetrwać najmroźniejsze miesiące, tymczasem pożywienia będzie zbyt mało, by podtrzymać ich wymagający metabolizm. Zwierzęta znalazły jednak niezwykły sposób na przeżycie. Zamiast migrować lub hibernować, krety... obkurczają swój mózg. Dina Dechmann i jej zespół z Instytutu Behawiorystyki im. Maxa Plancka donoszą, że w zimie krety zmniejszają objętość mózgu o 11%, a do lata zwiększa się on o 4%.

Kret europejski jest zatem kolejnym gatunkiem ssaka, u którego występuje fenomen znany jako zjawisko Dehnela. Jednak niemieccy naukowcy zrobili coś więcej, niż tylko powiększenie katalogu takich zwierząt. Przyjrzeli się też mechanizmom ewolucyjnym, w ramach których wytworzył się ten niezwykły mechanizm oszczędzania energii.

Uczeni porównali krety żyjące w różnych warunkach klimatycznych i stwierdzili, że mechanizm kurczenia mózgu jest napędzany raczej przez niskie temperatury, niż przez same niedobory pożywienia. Zmniejszenie tkanki mózgowej pozwala na zmniejszenie poboru energii i przetrwanie chłodów.

Zjawisko Dehnela zostało opisane w latach 50., kiedy zauważono, że czaszki ryjówek są mniejsze zimą, a większe latem. W 2018 Dechmann wraz z kolegami udowodniła, że takie zmiany zachodzą przez całe życie zwierzęcia i wykazała, iż mają one miejsce też u gronostajów i łasic. Wszystkie wymienione gatunki łączy bardzo wymagając metabolizm.

Ich metabolizm działa na najwyższych obrotach i są aktywne przez cały rok w chłodnym klimacie. Ich organizmy są jak silniki Porscha z turbodoładowaniem. Spalają zapasy energii w ciągu godzin, wyjaśnia Dechmann.

Obkurczenie wymagających energetycznie narządów, takich jak mózg, pozwala zwierzętom zmniejszyć zapotrzebowanie na energię. Rozumieliśmy, że zjawisko Dehnela pozwala zwierzętom przetrwać trudne czasy. Nie rozumieliśmy jednak, co było prawdziwym wyzwalaczem środowiskowym, napędzającym ten proces, wyjaśniają uczeni.

Uczeni zmierzyli przechowywane w muzeach czaszki kretów europejskich oraz kretów iberyjskich i na tej podstawie zbadali, jak zmieniają się one wraz z porami roku. Odkryli, że w listopadzie czaszka kreta europejskiego kurczy się o 11%, a wiosną zwiększa się o 4%. U kreta iberyjskiego jej rozmiar się nie zmieniał.

Na tej podstawie stwierdzili, że czynnikiem wyzwalającym proces zmniejszania i powiększania czaszki jest temperatura, a nie dostępność pożywienia. Gdyby to była kwestia tylko pożywienia, to czaszki kretów europejskich powinny zmniejszać się zimą, a kretów iberyjskich latem, gdy z powodu upałów zmniejsza się dostęp do pożywienia, mówi Dechmann.

Naukowcy mają nadzieję, że poznanie mechanizmu zmian wielkości tkanki mózgowej i tkanki kostnej ułatwi nam badania nad chorobą Alzheimera czy osteoporozą.


« powrót do artykułu

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Mózg chroniony jest przez czaszkę, opony mózgowo-rdzeniowe i barierę krew-mózg. Dlatego leczenie chorób go dotykających – jak udary czy choroba Alzheimera – nie jest łatwe. Jakiś czas temu naukowcy odkryli szlaki umożliwiające przemieszczanie się komórek układ odpornościowego ze szpiku kości czaszki do mózgu. Niemieccy naukowcy zauważyli, że komórki te przedostają się poza oponę twardą. Zaczęli więc zastanawiać się, czy kości czaszki zawierają jakieś szczególne komórki i molekuły, wyspecjalizowane do interakcji z mózgiem. Okazało się, że tak.
      Badania prowadził zespół profesora Alego Ertürka z Helmholtz Zentrum München we współpracy z naukowcami z Uniwersytetu Ludwika i Maksymiliana w Monachium oraz Uniwersytetu Technicznego w Monachium. Analizy RNA i białek zarówno w kościach mysich, jak i ludzkich, wykazały, że rzeczywiście kości czaszki są pod tym względem wyjątkowe. Zawierają unikatową populację neutrofili, odgrywających szczególną rolę w odpowiedzi immunologicznej. Odkrycie to ma olbrzymie znaczenie, gdyż wskazuje, że istnieje złożony system interakcji pomiędzy czaszką a mózgiem, mówi doktorant Ilgin Kolabas z Helmholtz München.
      To otwiera przed nami olbrzymie możliwości diagnostyczne i terapeutyczne, potencjalnie może zrewolucjonizować naszą wiedzę o chorobach neurologicznych. Ten przełom może doprowadzić do opracowania bardziej efektywnych sposobów monitorowania takich schorzeń jak udar czy choroba Alzheimer i, potencjalnie, pomóc w zapobieżeniu im poprzez wczesne wykrycie ich objawów, dodaje profesor Ertürk.
      Co więcej, badania techniką pozytonowej tomografii emisyjnej (PET) ujawniły, że sygnały z czaszki odpowiadają sygnałom z mózgu, a zmiany tych sygnałów odpowiadają postępom choroby Alzhaimera i udaru. To wskazuje na możliwość monitorowania stanu pacjenta za pomocą skanowania powierzchni jego głowy.
      Członkowie zespołu badawczego przewidują, że w przyszłości ich odkrycie przełoży się na opracowanie metod łatwego monitorowania stanu zdrowia mózgu oraz postępów chorób neurologicznych za pomocą prostych przenośnych urządzeń. Nie można wykluczyć, że dzięki niemu opracowane zostaną efektywne metody ich leczenia.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Do Wiednia wróciły kości, które prawdopodobnie są fragmentami czaszki Ludwiga van Beethovena. Kości, znane jako fragmenty Seligmanna, trafią do kolekcji słynnego Josephinum, czyli dawnej Cesarsko-Królewskiej Akademii Medyczno-Chirurgicznej. Obecnie w jego budynku znajduje się Muzeum Medyczne Wiedeńskiego Uniwersytetu Medycznego z jego niezwykłymi kolekcjami. Teraz wzbogaci się ona o prawdopodobne szczątki wielkiego kompozytora, które zostaną poddane specjalistycznym badaniom.
      Fragmenty Seligmanna przekazał Josephinum amerykański biznesmen Paul Kaufmann. Ten z kolei odziedziczył je po swojej matce. Gdy kobieta zmarła Paul znalazł w skrytce bankowej we Francji metalową skrzynkę z wydrapanym napisem „Beethoven”. Jak jednak trafiły w ręce matki Kaufmanna?
      Wielki kompozytor, który przez większość życia cierpiał na niezdiagnozowaną chorobę, chciał, by jego ciało dobrze zbadano po śmierci. Zmarł 26 marca 1827 roku, a dzień później przeprowadzono autopsję. W jej trakcie z czaszki pobrano dwa fragmenty wielkości dłoni i jeden wielkości groszku. Dwa dni później fragmenty te pochowano wraz z ciałem Beethovena. W 1863 roku Gesellschaft der Musikfreunde zorganizowała ekshumację i badanie ciał Beethovena i Szuberta. W ekshumacji brał udział wiedeński lekarz i historyk medycyny Franz Romeo Seligmann. Był on entuzjastą historii sztuki i frenologii, chciał przeprowadzić własne badania czaszki kompozytora. Selingman był bratem dziadka matki Paula Kaufmanna.
      Fragmenty czaszki pozostawały w rodzinie przez dziesięciolecia. W latach 30. uciekając przed nazistami, rodzina przeniosła się do Francji i dlatego to właśnie w skrytce francuskiego banku Kaufmann znalazł część swojego spadku. Biznezmen wypożyczył je Ira F. Brilliant Center for Beethoven Studies w San Jose State University. Część amerykańskich naukowców wątpi w autentyczność fragmentów. Jednak kości były badane też w Wiedniu w 1985 roku i tamtejsi specjaliści byli przekonani co do ich autentyczności. Patolog Christian Reiter mówi, że pasują one do odlewu czaszki kompozytora wykonanego w 1863 roku. Ponadto kości zawierają dużą koncentrację ołowiu, co odpowiada wysokiej koncentracji tego pierwiastka stwierdzonej we włosach Beethovena. Niedawne badania tych włosów przyniosły sensacyjne wyniki odnośnie pochodzenia kompozytora i jego zdrowia.
      Specjaliści z Instytut Antropologii Ewolucyjnej im. Maxa Plancka w Lipsku już pobrali fragmenty kości do badań DNA. Porównają je z materiałem z pukli włosów, które na pewno należą do Beethovena. Do końca roku ostatecznie dowiemy się, czy fragmenty Seligmanna pochodzą z czaszki kompozytora.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Lampki oliwne, broń oraz ludzkie czaszki wskazują, że w późnym okresie rzymskim w jaskini Te'omim na Wyżynie Judzkiej odprawiano rytuały nekromantyczne. Jaskinia Te'omim, zwana też Mŭghâret Umm et Tûeimîn czyli Jaskinią matki bliźniąt, to kompleks jaskiń znajdujących się na wschód od Bet Szemesz. Według lokalnych przekazów, płynąca tam woda ma właściwości uzdrawiające i wspomaga płodność. W XIX wieku narodziła się legenda, zgodnie z którą bezpłodna kobieta, która napiła się tej wody, powiła z czasem bliźnięta.
      Pierwsze kompleksowe badania jaskini zostały przeprowadzone już w 1873 roku. Wówczas C.R. Conder i H.H. Kitchener opisali w „The Survey of Western Palestine” układ jaskini, poinformowali o istnieniu głębokiego dołu na jej północnym krańcu, dostarczyli nam informacji o lokalnych zwyczajach i legendach z nią związanych. Pod koniec lat 20. XX wieku francuski konsul w Jerozolimie dokonał wykopalisk w głównej komorze i znalazł tam ceramiczne, drewniane oraz kamienne naczynia, które datowano na okres od neolitu po czasy Bizancjum. Kolejne badania, w ramach których wykonano dokładniejsze mapy oraz odkryto m.in. ceramikę i szklane naczynia, miały miejsce w latach 1970–1974. Od roku 2009 w jaskini trwają regularne badania prowadzone przez Uniwersytet Hebrajski w Jerozolimie i Uniwersytet Bar-Ilana. W czasie tych badań znaleziono zabytki świadczące o tym, że ludzie wykorzystują jaskinię od czasu neolitu, a główne okresy historyczne, kiedy z niej korzystano, to środkowa epoka brązu (2000–1550 p.n.e.), koniec powstania Bar Kochby (132–136) oraz od późnego okresu rzymskiego po wczesny okres bizantyjski (II–IV wiek).
      Eitan Klein i Boaz Zissu przeprowadzili analizę przedmiotów, które dotychczas odkryto w jaskini, skupiając się na okresie rzymskim i bizantyjskim. Naukowcy stwierdzili, że jaskinia służyła wówczas obrzędom religijnym. Znaleziono tam dużą liczbę lamp oliwnych i monet z okresu rzymskiego oraz ceramikę i inne przedmioty z czasów Bizancjum. Użytkownicy jaskini pozostawili w zagłębieniach ścian około 120 dobrze zachowanych lamp. Były ono celowo ukryte w wąskich, głębokich szczelinach, a do większości z nich był bardzo utrudniony dostęp, można się tam było dostać tylko czołgając się. To zaś wskazuje, że rolą lamp było nie tylko oświetlenie jaskini.
      W jednej z bardzo wąskich szczelin ktoś umieścił trzy lampy oliwne z późnego okresu rzymskiego, a obok położono siekierkę ze środkowego okresu brązu, dzbanek z wczesnego okresu brązu oraz dwa groty włóczni. Mamy więc tutaj przedmioty z trzech różnych okresów historycznych i trudno byłoby uznać, że trafiły one w tak trudno dostępne miejsce przypadkowo i niezależnie od siebie. W jeszcze innym miejscu archeolodzy natrafili na miskę ze środkowej epoki brązu. Pod nią znajdowały się trzy rzymskie lampki oliwne, a dwie inny postawiono obok. Tutaj wszystko wskazuje na to, że znacznie starsza miska została znaleziona w innym miejscu i celowo przyniesiona do jaskini, by złożyć ją razem z lampkami.
      Naukowcy odkryli też trzy ludzkie czaszki umieszczone w szczelinach pod dużymi skałami w głównej komorze. Nie znaleziono żadnych innych kości. Jednej z czaszek towarzyszyły cztery ceramiczne lampki lokalnego typu pochodzące z III lub IV wieku.
      Naukowcy zbadali same znaleziska, przeanalizowali literaturę i wysunęli hipotezę, że w jaskini odbywały się magiczne rytuały związane z przywoływaniem duchów zmarłych.  Nekromancja była akceptowana w Lewancie i na Wschodzie. O tego typu praktykach wspomina chociażby Biblia (1 Sm 28:7–24), jest dobrze udokumentowana na glinianych tabliczkach z Mezopotamii oraz w literaturze greckiej i rzymskiej. Tutaj najwcześniejszym źródłem jest Odyseja i scena, w której Kirke pomaga Odyseuszowi przywołać ducha Tejrezjasza.
      W czasach rzymskich nekromancja była postrzegana negatywnie, często kojarzona z ofiarą z człowieka. Rzymski senat już w 97 roku przed Chrystusem zakazał składania ofiar z ludzi. Karano też za czary. Mamy jednak dowody, że nawet niektórzy cesarze, jak Neron, Hadrian, Kommodus, Karakalla i Heliogabal, korzystali z nekromancji, by przewidzieć swoją przyszłość. W końcu w roku 257 Konstancjusz II ostatecznie zakazał nekromancji. Za wróżbiarstwo, komunikację z demonami, zaburzanie spokoju duchom zmarłych groziła kara śmierci.
      Prawo było jednak często lekceważone. Ze źródeł pisanych wiemy, że na przełomie II i III wieku wróżbiarstwo czy nekromancja stają się bardziej popularne, a literatura od II do V wieku dostarcza opisów praktyk, w czasie których wykorzystywano ludzkie czaszki i głowy, by ożywiać zmarłych.
      Bardzo dobrze udokumentowane mamy też wykorzystywanie lamp oliwnych podczas różnego typu rytuałów, w tym nekromancji i konsultowania się z duchami. Znamy miejsca, w których gromadzono lampy używane podczas rytuałów, a najsłynniejszym z nich jest „Fontanna lamp” w klifie w pobliżu Koryntu, gdzie w podziemnej strukturze znaleziono ponad 4000 wotywnych lamp. O używaniu lamp i siekier podczas magicznych rytuałów wspomina też Pliniusz Starszy. Od niego i z innych źródeł dowiadujemy się, że metal, jak właśnie sztylety z brązu czy groty włóczni, miały chronić uczestnika rytuałów przed złymi duchami. Bały się one bowiem metalu, szczególnie brązu i żelaza. Za ich pomocą można było je kontrolować.
      Dlatego też izraelscy badacze stwierdzają, że większość przedmiotów znalezionych w trudno dostępnych miejscach jaskini Te'omim było używanych podczas rytuałów magicznych. Jaskinia była prawdopodobnie uważana za bramę do świata podziemnego. Być może jaskinia była też lokalnym nekromantejonem, wyrocznią zmarłych.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Glejak wielopostaciowy to jeden z najczęściej spotykanych i najbardziej agresywnych pierwotnych nowotworów mózgu. Występuje on u od 0,6 do 5 osób na 100 000, a liczba jego przypadków rośnie na całym świecie. Średni spodziewany czas życia od postawienia diagnozy wynosi zaledwie 15 miesięcy. Na University of Toronto postała właśnie nowa technika mikrochirurgiczna, która może pomóc w leczeniu tej choroby. Związane z nią nadzieje są tym większe, że może być wykorzystana do leczenie guzów opornych na inne terapie i umiejscowionych w tych obszarach mózgu, w których interwencja chirurgiczna jest wykluczona.
      Obecnie standardowe leczenie glejaka polega na usunięciu guza i zastosowaniu radio- oraz chemioterapii. Niestety, komórki glejaka bardzo szybko się namnażają i naciekają na sąsiadującą tkankę, przez co ich chirurgiczne usunięcie jest bardzo trudne. Tym bardziej, że mamy do czynienia z mózgiem, w którym nie możemy wycinać guza z dużym marginesem. Jakby tego było mało, glejak szybko nabiera oporności na chemioterapię. Bardzo często więc u pacjentów dochodzi do wznowy nowotworu, który wkrótce przestaje reagować na dostępne metody leczenia.
      Yu Sun, profesor na Wydziale Nauk Stosowanych i Inżynierii oraz Xi Huang z Wydziału Medycyny University of Toronto mają nadzieję na zmianę stanu rzeczy za pomocą robotycznych nano-skalpeli, które mogą precyzyjnie zabijać komórki nowotworu.
      Naukowcy stworzyli węglowe nanorurki, które wypełnili cząstkami tlenku żelaza. Tak uzyskane magnetyczne nanorurki (mCNT) są pokryte przeciwciałami, które rozpoznają specyficzną dla komórek glejaka proteinę CD44. Nanorurki są następnie wstrzykiwane w miejsce występowania guza i samodzielnie poszukują proteiny CD44. Gdy ją znajdą, przyczepiają się do komórki i do niej wnikają. A kiedy są już na miejscu, wystarczy włączyć zewnętrzne pole magnetyczne, pod wpływem którego mCNT zaczynają wirować, uszkadzając od wewnątrz komórki glejaka i prowadzą do ich śmierci.
       

       
      Jako że nanorurki niszczą komórki za pomocą oddziaływania mechanicznego, nie ma ryzyka, że komórki zyskają oporność na ten sposób oddziaływania. Nowa metoda może zatem być odpowiedzią zarówno na problem uodparniania się guza na chemioterapię, jak i na niemożność tradycyjnego usunięcia guza metodami chirurgicznym. Podczas przeprowadzonych już badań na myszach naukowcy wykazali, że ich metoda zmniejszyła rozmiary guza i wydłużyła życie myszy z oporną na chemioterapię formą glejaka wielopostaciowego.
      Inną korzyścią z zastosowania mechanicznego oddziaływania mCNT jest fakt, że obok fizycznego niszczenia struktury komórek, nanorurki mogą modulować specyficzne biochemiczne szlaki sygnałowe, co będziemy starali się wykorzystać do opracowania łączonej terapii biorącej na cel nieuleczalne guzy mózgu, mówi Wang.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Wiele osób z różnych kultur, które doświadczyły bliskiej śmierci, wspomina o pojawieniu się wówczas jasnego światła, bliskich zmarłych osób czy wspomnień z całego życia. Doniesienia takie skłaniają do zastanowienia się nad istnieniem świadomości w umierającym mózgu. Sceptycy mówią jednak o halucynacjach osób, które dochodzą do siebie. Wydaje się jednak, że naukowcy zidentyfikowali aktywność mózgu powiązaną z umieraniem.
      Przed laty Jimo Borjigin i jej zespół z Wydziału Medycyny University of Michigan zaobserwowali wzrost aktywności elektrycznej mózgów umierających szczurów. Niedawno naukowcy postanowili sprawdzić, czy podobne zjawisko występuje też u ludzi.
      Doktor Borjigin wraz z kolegami przeanalizowała anonimizowany zbiór danych medycznych, poszukując w nim osób, które wciąż były podłączone do EEG po tym, jak odłączono urządzenia podtrzymujące ich funkcje życiowe. Zidentyfikowano cztery takie osoby.
      Były to osoby w stanie śpiączki, z którymi nie było kontaktu i w końcu, wobec wyczerpania wszelkich możliwości leczenia i bez nadziei na poprawę, osoby te, po uzyskaniu zgody rodziny, zostały odłączone od aparatury. Jednak EEG nie zostało odłączone i ciągle rejestrowało czynności ich mózgu. U dwóch z tych osób zarejestrowano niezwykłą aktywność.
      Z wcześniejszych badań wiemy, że fale gamma są powiązane ze świadomością, wyższymi procesami poznawczymi i przywoływaniem wspomnień. Szczególnie istotne są fale gamma pojawiające się na styku skroniowo-ciemieniowo-potylicznym (TPO) po obu stronach głowy.
      Okazało się, że u obu wspomnianych pacjentów, po odłączeniu urządzeń wspomagających oddychanie, doszło do znacznego wzrostu aktywności fal gamma w tych obszarach mózgu. Aktywność taka trwała kilka minut i momentami była szalenie wysoka, mówi Borjigin. Oczywiście nie wiemy, czy podczas umierania osoby te doświadczały jakichś wizji. Mieliby nam sporo do powiedzenia, gdyby przeżyli, mówi uczona.
      U obu tych osób, w związku ze spadkiem poziomu tlenu we krwi, doszło do wzrostu pulsu. To zaś sugeruje, że działający autonomiczny układ nerwowy jest potrzebny do pojawienia się fal gamma.
      Sam Parnia z uniwersytetu w Nowym Jorku uważa, że wzrost aktywności fal gamma w mózgu umierającej osoby może mieć związek z faktem, że spadający poziom tlenu unieruchamia niektóre „systemy hamowania” w mózgu. To zaś pozwala na aktywowanie normalnie uśpionych szlaków, co widać na EEG. A wszystko dzięki temu, że wymagający pod względem energetycznym system hamowania nie działa, mówi uczony. Jego zdaniem, dokonane odkrycie to dodatkowa wskazówka, że niektóre osoby, z którymi pod koniec ich życia nie potrafimy nawiązać kontaktu, są świadome.

      « powrót do artykułu
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...