Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Spontaniczne ruchy niemowląt są niezbędne dla rozwoju
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Od wielu lat inżynierowie z Uniwersytetu Harvarda tworzą elastyczne robotyczne stroje dla osób z upośledzeniem ruchu w wyniku udarów czy chorób neurodegeneracyjnych. Stroje takie służą nie tylko pomocą przy wykonywaniu codziennych czynności, ale równie pomagają przy terapii, której celem jest odzyskanie mobilności. Jednak nie ma dwóch identycznych osób, a nasz sposób poruszania się jest wysoce zindywidualizowany. Szczególnie jest to widoczne u osób z zaburzeniami mobilności. To zaś powoduje, że bardzo trudno jest stworzyć urządzenie, które nadawałoby się dla różnych osób.
Rozwiązaniem tego problemu może być wykorzystanie systemów maszynowego uczenia się. Profesor Conor Walsh i jego zespół z John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) na Uniwersytecie Harvarda od sześciu lat współpracują z lekarzami z Massachusetts General Hospital oraz naukowcami z Harvard Medical School. Efektem współpracy ze specjalistą od udarów i rehabilitacji układu nerwowego doktorem Dawidem Linem oraz specjalistką od stwardnienia rozsianego doktor Sabriną Paganoni jest specjalna kamizelka zdolna do uczenia się ruchów indywidualnego pacjenta i pomagająca mu poruszać kończyną wymagającą rehabilitacji.
Problemem dla osób z upośledzeniami ruchomości jest na przykład wykonanie serii powtarzalnych ruchów, potrzebnych na przykład przy myciu zębów czy jedzeniu. Mają problemy z uniesieniem ramienia na odpowiednią wysokość, utrzymaniem go, ramię bardzo szybko się męczy, gdy trzeba takie ruchy powtarzać. Wstępne wersje samouczącej się kamizelki zwracały uwagę tylko na ruchy pacjenta. Okazało się, że gdy kamizelka pomogła unieść ramię, chorzy mieli problem z jego opuszczeniem. Niektórzy nie mieli siły, by przezwyciężyć opór robota. Dlatego też w nowej wersji dodano model fizyczny, który przewiduje minimalną siłę, potrzebną do pomocy w poruszeniu kończyny. Dzięki temu pacjenci nie tylko odczuwają pomoc jako bardziej naturalną, ale nie mają większych problemów z samodzielnym opuszczaniem ramienia.
Nowe urządzenie przetestowano na 9 osobach, 5 po udarach i 4 ze stwardnieniem zanikowym bocznym. Dla osób ze stwardnieniem rozsianym najważniejszymi aspektami są komfort, łatwość użycia i dostosowywanie się urządzenia do ich specyficznych potrzeb i wzorców ruchu. Personalizacja jest tutaj kluczowym elementem pozwalającym pacjentom na osiągnięcie niezależności i poprawienie jakości ich życia. Nasze urządzenie ma potencjał znaczącej poprawy funkcjonowania górnych kończyn, zwiększenia aktywności pacjentów oraz redukcji wykonywanych przez nich ruchów kompensujących, stwierdza Paganoni.
Testy wykazały, że już obecna wersja kamizelki jest w stanie z 94-procentową dokładnością odróżniać ruchy ramienia, pozwala chorym uzyskać większy zakres ruchu ramienia, łokcia i nadgarstka, dzięki czemu nie muszą oni całym ciałem kompensować niedoborów. To zaś powoduje, że ich sposób poruszania się jest bardziej dokładny i efektywny.
Więcej informacji: Personalized ML-based wearable robot control improves impaired arm function.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Virginia Tech wykazali, że lodowy dysk może sam się napędzać na odpowiednio przygotowanej powierzchni, podobnie do kropli wody, na którą działa zjawisko Leidenfrosta. Każdy z nas obserwował, że kropla wody upuszczona na gorącą powierzchnię, odparowuje przez długi czas, poruszając się po powierzchni. Amerykańscy uczeni odkryli, że kawałek lodu może samodzielnie napędzać się na powierzchni o wzorze przypominającym układ rybich ości.
Badaczy z Virginia Tech zainspirowała rozwiązana ledwie przed 11 laty zagadka wędrujących głazów z Racetrack Playa z kalifornijskiej Doliny Śmierci. Tam kry, przesuwające się pod wpływem wiatru, przesuwają kamienie. Jonathan Boreyko postanowił stworzyć takie warunki, by lód samodzielnie się przesuwał. Wraz z zespołem przez trzy lata prowadził eksperymenty. Gdy zaś udało się doprowadzić do samodzielnego ruchu lodowego dysku, przez kolejne dwa lata naukowcy tworzyli model wyjaśniający obserwowane zjawisko.
Kluczem do sukcesu była aluminiowa powierzchnia ponacinana we wzór rybich ości. Wystarczy, że powierzchnia zostanie rozgrzana powyżej temperatury topnienia – nie jest więc potrzebna, jak w zjawisku Leidenfrosta, bardzo wysoka temperatura – by lód zaczął się poruszać. Jest on napędzany przez kierunkowy przepływ wody w nacięciach na powierzchni. Początkowo kawałek lodu rusza bardzo wolno, by gwałtownie przyspieszyć.
Niezwykle interesujące okazało się spryskanie powierzchni aluminium cieczą hydrofobową. Naukowcy spodziewali się, że spowoduje to przyspieszenie lodu. Tymczasem dysk w ogóle się nie przesunął. To pozwoliło badaczom wyjaśnić obserwowane zjawisko. Doszli do wniosku, że na powierzchni pokrytej płynem hydrofobowym woda z roztapiającego się lodu zostaje ściśnięta i lodowy dysk utyka na krawędziach wyżłobień. Woda ciągle płynie kanalikami, ale lód nie jest już w stanie się na niej unosić.
Bez powłoki hydrofobowej woda po jednej stronie lodowego dysku tworzy kałużę, jej obecność powoduje nierównowagę napięcia powierzchniowego po obu stronach lodu, co powoduje, że zaczyna się on poruszać.
Boreyko uważa, że odkryte przezeń zjawisko być może posłuży do celów praktycznych. Wyobraźmy sobie, że wzór na powierzchni tworzy okręgi, a nie proste linie. Wówczas roztapiający się obiekt kręciłby się w kółko. A teram wyobraźmy sobie, że na powierzchni lodu umieszczamy magnesy. One też by się obracały, co można by wykorzystać do produkcji energii, stwierdza uczony.
Badania zostały opublikowane na łamach ACS Applied Materials & Interfaces.
« 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
Naukowcy powiązali zakażenie syncytialnym wirusem oddechowym (RSV) u niemowląt ze zwiększonym ryzykiem wystąpienia astmy u 5-latków. Z artykułu Respiratory syncytial virus infection during infancy and asthma during childhood in the U.S. (INSPIRE): a population-based, prospective birth cohort study opublikowanego na łamach The Lancet wynika, że brak infekcji RSV w 1. roku życia związany jest ze znacznym zmniejszeniem rozwoju dziecięcej astmy.
W badaniach przeprowadzonych przez Vanderbilt University oraz Emory University wzięło udział 1741 dzieci, z których 54% (944) zostało w pierwszym roku życia zarażonych wirusem RSV. Analiza wykazała, że odsetek 5-latków cierpiących na astmę jest większy wśród dzieci, które padły ofiarą infekcji RSV i wynosi 21%. Wśród 5-latków, które nie zaraziły się RSV na astmę cierpiało 16%.
Naukowcy stwierdzili, że infekcja RSV w 1. roku życia jest powiązana z 26-procentowym wzrostem wystąpienia ryzyka astmy w wieku 5 lat w porównaniu z sytuacją, gdy do infekcji doszło po 12. miesiącu życia. Z badań wynika, że gdyby udało się uniknąć zakażeń RSV u niemowląt, to odsetek 5-latków chorujących na astmę zmniejszyłby się o 15%.
Autorzy badań postanowili sprawdzić, czy powyższe statystyki wyglądają tak a nie inaczej, gdyż dzieci bardziej podatne na astmę ciężej przechodzą infekcję RSV – z mniejszym prawdopodobieństwem infekcja jest bezobjawowa – dlatego też są bardziej widoczne w statystykach. Dlatego też nie opierali się wyłącznie na dokumentacji medycznej, ale przyjrzeli się próbkom krwi dzieci pobranym, gdy miały one 12 miesięcy. W ten sposób określili, które dzieci rzeczywiście zetknęły się z wirusem. Dzięki takiemu podejściu mogli stwierdzić, że ich badania mogą pokazywać istnienie związku przyczynowo-skutkowego pomiędzy RSV w niemowlęctwie a astmą. Co więcej zauważyli też związek pomiędzy wiekiem, w którym doszło do infekcji RSV, a ryzykiem astmy oraz pomiędzy natężeniem objawów zakażenia RSV a ryzykiem astmy.
Oczywiście wciąż mamy tutaj do czynienia z korelacją pomiędzy RSV a astmą, jednak z uprawdopodobnionym związkiem przyczynowo-skutkowym. Dlatego też badania te mogą być dobrym punktem wyjścia do poszukiwań związków pomiędzy RSV a astmą.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W niewielkiej wsi Hellmonsödt znajduje się krypta jednej z najstarszych i najbardziej wpływowych rodzin arystokratycznych Austrii, rodu von Starhemberg. Zmarłych chowano tam w zdobionych metalowych trumnach z inskrypcjami. Jedna z trumien jest jednak drewniana i niepodpisana. Znaleziono w niej naturalnie zmumifikowane szczątki jedynego dziecka w krypcie. Stało się to okazją do przeprowadzenia wyjątkowych badań, gdyż szczątki dzieci bardzo rzadko się zachowują.
Szczegółowe analizy wykazały, że mamy do czynienia z chłopcem, który w zmarł w wieku 10–18 miesięcy. Dziecko miało nadwagę, co oznacza, że rodzice dostarczali mu aż za dużo pożywienia. Porównanie z dzieckiem z pewnej bawarskiej arystokratycznej rodziny, które zmarło w podobnym wieku i podobnym okresie historycznym pokazuje, że chłopiec z Austrii miał aż dwukrotnie grubszą tkankę tłuszczową. Cierpiał jednak nie tylko na otyłość, ale na poważną chorobę kości.
Tomografia komputerowa wykazała różaniec krzywiczy, czyli zgrubienia połączeń kostno-chrzęstnych żeber, co wskazuje na zaawansowaną krzywicę. W prawym płucu zauważono natomiast zrosty opłucnowe, które mogą być oznaką potencjalnie śmiertelnego zapalenia płuc, choroby rozwijającej się u niemowląt z deficytem witaminy D. Poza tymi dwoma nieprawidłowościami widoczne było też wyraźne spłaszczenie twarzoczaszki. Wszystko jednak wskazuje na to, że doszło do niego po śmierci, wyniku złożenia niemowlęcia do zbyt wąskiej i płaskiej trumny.
Obraz kliniczny mumii wskazuje na kilka możliwych przyczyn śmierci. Najmniej prawdopodobna jest hipofosfatemia, rzadka choroba genetyczna. Nie stwierdzono bowiem jej występowania wśród von Starhembergów. Nie można jednak wykluczyć szkorbutu, spowodowanego niedoborem witaminy C. Jednak autorzy badań uważają, że najbardziej prawdopodobną przyczyną deformacji kości i zgonu jest niedobór witaminy D.
Witaminę D dostarczamy organizmowi w pożywieniu, jest ona też wytwarzana w wyniku kontaktu z promieniami słonecznymi. Dziecko, jak pamiętamy, było aż za dobrze karmione. Co więc mogło być przyczyną jego śmierci? Żeby to rozstrzygnąć, warto przyjrzeć się tożsamości chłopca.
Na trumnie nie było żadnej wzmianki o zmarłym. Najstarsze dane z parafii w Hellmonsödt pochodzą z roku 1659. Tymczasem datowanie radiowęglowe wskazuje, że dziecko zmarło albo pomiędzy rokiem 1456 a 1529 albo pomiędzy 1550 a 1635. Krypta von Starhembergów znajduje się w kościele, który zostało wybudowany w 1441 roku, a w 1499 został zmodyfikowany poprzez dodanie kaplicy i znajdującej się pod nią krypty. Kilkadziesiąt lat później krypta została zrekonstruowana i biorąc pod uwagę daty pierwszych pochówków oraz drzewo genealogiczne rodu naukowcy doszli do wniosku, że pochowany chłopiec to pierworodny syn Erasmusa der Jüngere, Reichard Wilhelm urodzony w 1625 roku.
Wiadomo, że chłopiec nie był niedożywiony, zatem musiała istnieć inna niż niedobór żywności przyczyna różańca krzywicznego i prawdopodobnego zgonu na zapalenie płuc spowodowane niedoborem witaminy D. W czasach, gdy dziecko zmarło, po arystokratach oczekiwano, że będą mieli białą, bladą skórę. Opalenizna była bowiem charakterystyczna dla osób pracujących fizycznie. Dlatego też wyższe klasy unikały wystawiania na słońce, by nie pociemniała im skóra. Te same zasady dotyczyły noworodków.
Reichard Wilhelm zmarł w 1626 roku, w chwili śmierci miał nadwagę, był dobrze odżywiony, ale cierpiał na różaniec krzywiczy spowodowany niedoborem witaminy D wywołanym brakiem kontaktu te światłem słonecznym. Zmarł w wieku 10–18 miesięcy w wyniku zapalenia płuc na tle niedoboru witaminy D. Jego ciało ubrano w kosztowny jedwabny płaszcz i złożono w zbyt małej trumnie.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.