Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Kora wzrokowa jak komputer
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Technologia
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Oko – narząd wzroku człowieka – pod wieloma względami zachwyca i zdumiewa nie tylko precyzją widzenia oraz możliwością rozróżniania milionów barw, ale również umiejętnością funkcjonowania w niezwykle szerokim przedziale intensywności światła, która w naturalnych warunkach potrafi zmieniać się nawet o czynnik równy dziesięciu miliardom!
Takie wyzwanie wymaga od fotoreceptorów dysponowania krańcowo odmiennymi, a nawet pozornie sprzecznymi atrybutami: z jednej strony bardzo wysoką czułością, z drugiej zaś strony fotostabilnością. Łączenie tego typu skrajności możliwe jest dzięki aktywności wielu mechanizmów regulacyjnych, funkcjonujących na różnych poziomach organizacji narządu wzroku. Wśród nich ważnym oraz doskonale znanym jest zwężanie oraz rozszerzanie źrenicy w odpowiedzi na zmiany intensywności światła, przypominające działanie przysłony fotograficznej.
Okazuje się, iż w oku człowieka funkcjonuje również inny ważny mechanizm regulacyjny, przypominający z kolei działanie okularów fotochromowych. Mechanizm ten dynamicznie osłabia intensywność światła docierającego do fotoreceptorów przy wysokich natężeniach, działając w przeciwnym kierunku przy niskim poziomie oświetlenia. W tę nieznaną dotychczas aktywność regulacyjną na poziomie molekularnym zaangażowane są bezpośrednio luteina oraz zeaksantyna, barwniki ksantofilowe obecne w siatkówce oka człowieka, w szczególności w jej centralnym obszarze zwanym plamką żółtą.
Odkrycie tego mechanizmu zostało właśnie ogłoszone przez międzynarodowy zespół badaczy pracujących pod kierunkiem prof. Wiesława Gruszeckiego z Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie. Zespół został utworzony w celu realizacji projektu badawczego w programie TEAM Fundacji na rzecz Nauki Polskiej, współfinansowanym w ramach Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój Unii Europejskiej.
Jak mówi prof. Gruszecki, lider projektu: Aktywność interdyscyplinarnego zespołu złożonego z fizyków, medyków oraz chemików, zarówno eksperymentalnych, jak i reprezentujących podejścia obliczeniowe, stworzyła unikalne możliwości badania mechanizmów molekularnych funkcjonujących w oku człowieka oraz poszukiwania odpowiedzi na pytania formułowane z perspektywy wielu, dopełniających się obszarów poznawczych. Co równie ważne, zaangażowanie w pracach zespołu uznanych ekspertów, jak prof. Robert Rejdak z Uniwersytetu Medycznego w Lublinie czy prof. Jacek Czub z Politechniki Gdańskiej, ramię w ramię z adeptami nauki – doktorantami oraz studentami – stanowiło „mieszankę wybuchową” doświadczenia i młodzieńczego entuzjazmu, czyniąc naszą współpracę nie tylko dynamiczną, twórczą i wydajną, ale również pełną radości oraz satysfakcji na poziomie relacji społecznych.
Badacze pokazali, że ksantofile obecne w plamce żółtej oka, w odpowiedzi na zmiany intensywności światła, ulegają odwracalnej fotoizomeryzacji z konfiguracji molekularnej trans do cis, skutkującej zmianą orientacji tych barwników w błonach lipidowych. Co istotne, tego typu zmiana położenia w stosunku do płaszczyzny siatkówki oraz kierunku padających promieni powoduje radykalne zmiany pochłaniania światła przez tę grupę barwników. Przejawia się to przepuszczaniem większej liczby fotonów w kierunku fotoreceptorów, gdy poziom natężenia jest niski, oraz pochłanianiem promieniowania w warunkach jego nadmiernej intensywności.
Aktywność ta chroni siatkówkę przed fotouszkodzeniami w warunkach silnego oświetlenia, ułatwiając jednocześnie widzenie barwne oraz precyzyjne przy stosunkowo słabym świetle. Jak podkreślają badacze w swoim artykule, dodatkową, istotną cechą odkrytego mechanizmu jest jego bardzo krótki czas aktywacji (poniżej jednej tysięcznej sekundy) w stosunku do typowych reakcji źrenicy (czasy dłuższe niż 0,5 sekundy). Oznacza to, że ochrona fotoreceptorów włącza się automatycznie, zanim jeszcze dotrze do naszej świadomości informacja o zagrożeniu.
Co równie istotne, źrenica zwęża się jedynie do średnicy ok. 2 mm, pozostawiając niechronioną centralną część siatkówki, która jest odpowiedzialna za widzenie barwne oraz precyzyjne. Ochrona tego właśnie obszaru realizowana jest przez barwniki ksantofilowe oraz przez mechanizm regulacyjny porównany przez badaczy do „żaluzji” otwieranych i zamykanych na poziomie molekularnym w odpowiedzi na zmiany intensywności światła. Fakt, iż zasadniczym elementem aktywnym tych „żaluzji” są cząsteczki luteiny oraz zeaksantyny, które nie są syntetyzowane w organizmie człowieka, wskazuje na konieczność uwzględnienia ich w diecie tak, aby oczy służyły nam zarówno przy słabym, jak i intensywnym oświetleniu przez długie lata naszego życia.
O skrajnie negatywnych skutkach niedoboru luteiny oraz zeaksantyny w diecie świadczy utrata widzenia spowodowana degeneracją plamki żółtej w siatkówce oka postępującą wraz z wiekiem (AMD, ang. Age-Related Macular Degeneration). Na szczęście w zadaniu komponowania diety oraz doboru właściwych produktów żywnościowych pomaga nam zmysł wzroku, na co wskazuje fakt, iż luteina i zeaksantyna, jako barwniki ksantofilowe, charakteryzują się ciepłą, żółtopomarańczową barwą – mówi prof. Gruszecki.
Praca przedstawiająca odkrycie mechanizmu „żaluzji molekularnych” w siatkówce oka człowieka ukazała się w czasopiśmie The Journal of Physical Chemistry.
Jak zauważają autorzy artykułu, warty podkreślenia jest fakt, iż podobny proces odwracalnej fotoizomeryzacji barwników polienowych wykorzystany został przez naturę na drodze ewolucji biologicznej jako centralny mechanizm leżący u podstaw funkcjonowania dwóch zasadniczo odmiennych aktywności na poziomie fizjologicznym w oku człowieka. Fotoizomeryzacja cis-trans retinalu w rodopsynie uruchamia kaskadę sygnałów w procesie widzenia, zaś fotoizomeryzacja luteiny i zeaksantyny w plamce żółtej odpowiada za kształtowanie dynamicznej regulacji intensywności światła docierającego do fotoreceptorów na drodze mechanizmu „żaluzji molekularnych”.
W poniższym załączniku dostępny jest artykuł wraz z grafiką przedstawiającą ideę eksponatu w muzeum nauki, obrazującego aktywność mechanizmu „żaluzji molekularnych” w oku człowieka.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Studenci medycyny od dekad uczą się, że oczy komunikują się z mózgiem za pomocą jednego typu sygnałów, pobudzających. Jednak naukowcy z Northwestern University odkryli właśnie, że część neuronów siatkówki wysyła też sygnały hamujące. Naukowcy zauważyli również, że ten sam zestaw neuronów jest zaangażowany w takie działania jak synchronizacja rytmu dobowego z cyklem dnia oraz ze zwężaniem źrenicy w reakcji na jasne światło. Postanowili się więc przyjrzeć temu bliżej.
Okazało się, że wysyłane z oka sygnały hamujące zapobiegają zresetowaniu się rytmu dobowego w reakcji na przytłumione światło i zapobiegają zwężaniu się źrenic, gdy jest mało światła. Oba te zjawiska zapewniają nam odpowiednie widzenie i funkcjonowanie za dnia. Sądzimy, że badania te mogą pomóc nam w zrozumieniu, dlaczego nasze oczy są tak wrażliwe na światło, ale podświadome reakcje naszego organizmu są stosunkowo niewrażliwe, mówi główna autorka badań, Tiffany Schmidt.
W ramach badań Schmidt i jej zespół zablokowali u myszy neurony wysyłające sygnały hamujące. Wówczas za pomocą przytłumionego światła łatwiej było zmienić rytm dobowy myszy. To wskazuje, że sygnały z oczu w sposób aktywny powstrzymują nasz organizm przed zmianą rytmu dobowego w reakcji na przytłumione światło. To niespodziewane zjawisko. Ma to jednak sens, gdyż nie chcielibyśmy, by nasze organizmy zmieniały rytm dobowy w reakcji na zwykłe zmiany oświetlenia. Zmiana rytmu dobowego jest pożądana tylko wtedy, gdy rzeczywiście dochodzi do dużych zmian ilości dostępnego światła, stwierdziła Schmidt.
Naukowcy zauważyli też, że po zablokowaniu sygnałów hamujących z oczu, źrenice myszy były znacznie bardziej wrażliwe na światło. Sądzimy, że mechanizm ten zapobiega kurczeniu się źrenic w słabym oświetleniu. Do rozszerzonej źrenicy wpada więcej światła, więc lepiej widzimy w takich warunkach. To częściowo wyjaśnia, dlaczego nasze źrenice zwężają się dopiero gdy jasne światło stanie się jeszcze jaśniejsze.
Ze szczegółami badań można zapoznać się na łamach Science.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Młodzież, która zbyt dużo czasu spędza przed komputerem, ma więcej ubytków i częstsze problemy z chorobami przyzębia, np. z krwawieniem dziąseł – wynika z analiz naukowców WUM i UKSW, którzy przebadali ponad 1,6 tys. polskich 18-latków. To pierwsze takie badania w Europie.
W ramach projektu, którego kierownikiem była prof. Dorota Olczak-Kowalczyk z Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego (WUM), przebadano ponad 1,6 tysiąca 18-latków z Polski. Badania polegały zarówno na wypełnieniu kwestionariusza, który zawierał pytania dotyczące statusu społeczno-ekonomicznego i informacji o zachowaniach związanych ze zdrowiem, jak i na ocenie klinicznej stanu zębów i dziąseł. Do badań wybrano szkoły z każdego województwa z powiatów o charakterze wiejskim i miejskim.
Okazało się, że nadmierne, czyli trwające ponad 3 godziny dziennie, korzystanie z komputera zadeklarowało 31 proc. respondentów. Równocześnie młodzież ta miała zdecydowanie częściej niewypełnione ubytki – opowiada PAP współprowadzący badania prof. Jacek Tomczyk z Instytutu Ekologii i Bioetyki Uniwersytetu Kardynała Stefana Wyszyńskiego (UKSW) w Warszawie. U nadużywających komputera nastolatków zdiagnozowano średnio 2,27 ubytków, podczas gdy u tych mniej przesiadujących przed ekranem – 1,97.
Z ankiety wynika, że osoby z grupy spędzającej przed komputerem najwięcej czasu gorzej dbają o higienę jamy ustnej – np. tylko 34 proc. spośród nich posługuje się nicią dentystyczną, natomiast wśród osób nieprzesiadujących przy komputerze – 41 proc.
Również osobom, które zadeklarowały nadmierne korzystanie z komputera, towarzyszyło większe ryzyko chorób przyzębia w postaci krwawienia z dziąseł. Taki symptom w tej grupie odnotowało 35 proc. badanych. Tymczasem wśród respondentów nienadużywających komputera krwawienie występowało u 29 proc. badanych.
Tomczyk dodaje, że nadmierne korzystanie z komputera wiąże się również ze złymi nawykami żywieniowymi. Młodzież ta częściej opuszcza śniadania, rzadziej spożywa warzywa i owoce, a częściej spożywa produkty bogate w cukry.
Do tej pory wiele badań wskazywało, że nadmierne używanie komputerów może wiązać się z niezdrowym trybem życia – brakiem ruchu, nieregularnymi posiłkami, niezdrowym jedzeniem typu fast-food czy brakiem snu. Takie zachowania skutkują wieloma problemami zdrowotnymi m.in. otyłością czy cukrzycą a nawet zaburzeniami psychicznymi.
Otwartym pozostało pytanie o związek między nadmiernym używaniem komputerów, a zdrowiem jamy ustnej. Jedyne takie badania przeprowadzono w Korei Południowej z uwagi na to, że kraj ten ma najwyższy odsetek internautów na świecie. Postanowiliśmy przeprowadzić podobne analizy wśród polskiej młodzieży – opowiada Tomczyk.
Czy skala problemu nieodpowiedniej higieny jamy ustnej w Polsce wśród młodzieży nadużywającej komputera jest zbliżona do skali w Korei Płd.? W ocenie naukowca odpowiedź na to pytanie nie jest jasna, bo badania przeprowadzono w nieco inny sposób. Jednak tendencja wyłaniająca się z obu badań jest zbliżona – podkreśla Tomczyk.
Naukowiec zapytany przez PAP, w jaki sposób należy walczyć z problemem odpowiada krótko: większa edukacja. Wiadomo, że przesiadywanie przed komputerem sprzyja wielu chorobom, w tym otyłości. Natomiast trzeba pokazywać młodzieży i rodzicom, że do tej plejady chorób należy również zaliczyć – o czym nie wiedziano – niekorzystne zmiany w jamie ustnej – kończy.
Wyniki badań przeprowadzonych w 2017 r. w ramach projektu „Monitoring zdrowia jamy ustnej populacji polskiej” ukażą się w czasopiśmie Clinical and Experimental Dental Research.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Inspektor Generalny ds. NASA poinformował Kongres, że w latach 2010-2011 agencja doświadczyła 5408 różnych incydentów dotyczących bezpieczeństwa. Jednym z nich było utracenie w marcu ubiegłego roku laptopa zawierającego algorytmy służące do kontrolowania Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.
Incydenty te dotyczyły bardzo szerokiego spektrum wydarzeń, od osób prywatnych sprawdzających swoje umiejętności i próbujących włamać się do sieci NASA, poprzez dobrze zorganizowane grupy przestępcze włamujące się dla zysku, po ataki, które mogły być organizowane przez obce służby wywiadowcze - czytamy w oświadczeniu Paula Martina.
Niektóre z tych ataków dotknęły tysięcy komputerów, powodując zakłócenia prowadzonych misji i zakończyły się kradzieżami danych, których wartość NASA ocenia na ponad 7 milionów dolarów - stwierdzono. Nie wiadomo, jak ma się liczba ataków na NASA do ataków na inne amerykańskie agendy rządowe. Inspektor Generalny ds. NASA jako jedyny spośród kilkudziesięciu inspektorów regularnie zbiera informacje na temat cyberataków z zagranicy.
Wśród wpadek Agencji Martin wymienił też zgubienie lub kradzież 48 mobilnych urządzeń komputerowych, które NASA utraciła w latach 2009-2011. Jednym z nich był niezaszyfrowany laptop skradziony w marcu 2011, w którym znajdowały się algorytmy pozwalające na sterownie Międzynarodową Stacją Kosmiczną. Na innych utraconych komputerach znajdowały się dane osobowe czy informacje techniczne dotyczące programów Constellation i Orion.
Co gorsza, NASA nie jest w stanie sporządzić szczegółowego raportu na temat utraconych danych, gdyż opiera się na zeznaniach pracowników informujących o zgubionych i skradzionych urządzeniach, a nie na faktycznej wiedzy o zawartości komputerów.
NASA wdraża program ochrony danych, jednak, jak zauważa Martin, dopóki wszystkie urządzenia nie zostaną objęte obowiązkiem szyfrowania, dopóty incydenty takie będą się powtarzały.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Sąd Apelacyjny dla Jedenastego Okręgu orzekł, że odszyfrowanie danych na dysku twardym może być uznane za złożenie zeznań. Tymczasem Piąta Poprawka zabrania zmuszania obywateli do składania obciążających ich zeznań. Takie orzeczenie oznacza, że podejrzanego nie można zmuszać do podania hasła do dysku.
Orzeczenie takie wydano w sprawie US vs. John Doe. Jest to sprawa o posiadanie pornografii dziecięcej przez niewymienioną z nazwiska osobę. Podejrzany nie został o nic formalnie oskarżony, jednak spędził w więzieniu osiem miesięcy za obrazę sądu, gdyż odmówił podania haseł do siedmiu dysków twardych. Prokuratura podejrzewa, że na dyskach znajduje się dziecięca pornografia. Doe, odmawiając podania haseł, powoływał się na Piątą Poprawkę. Teraz Sąd Apelacyjny potwierdził jego racje i zwolnił go z więzienia.
Doe nadal może zostać zmuszony do ujawnienia zawartości dysków, jeśli tylko prokuratura udowodni, że jest on w stanie to zrobić. Jeśli tak się stanie, Doe otrzyma od sądu immunitet, który uniemożliwi prokuraturze wykorzystanie zdobytych w ten sposób informacji przeciwko niemu.
Początkowo prokuratura i sąd niższej instancji zagwarantowały Doe, że nie będzie ścigany za upowszechnianie treści z dysków, chciały go jednak sądzić za samo posiadanie treści pedofilskich jeśli takie zostałyby znalezione. Sąd Apelacyjny uznał jednak, że to zbyt skromny immunitet.
Orzeczenie Sądu Apelacyjnego nie będzie miało zastosowania do każdej sprawy o odszyfrowanie danych. W omawianym powyżej przypadku prokuratura nie wie, co jest na dyskach. Sąd uznał, że proces podawania hasła nie jest równoznaczny z procesem przekazywania kluczy do drzwi, gdyż wymaga sięgnięcia do pewnej wiedzy zawartej w umyśle i jako taki może być traktowany jako zeznanie. Gdyby jednak prokuratura wiedziała, co znajduje się na dyskach, wówczas podejrzany musiałby ujawnić ich zawartość, gdyż już nawet przed tym ujawnieniem wnioski śledczych byłyby „przesądzone“. Zgodnie z logiką orzeczeń Sądu Najwyższego w takim przypadku przekazanie hasła staje się procesem fizycznym i nie jest uznawane za zeznanie.
We wspominanej przez nas wcześniej sprawie przeciwko Ramonie Fricosu prokuratorzy mają wiedzę o zawartości jej dysku twardego z podsłuchów.
Trzeba też pamiętać, że orzeczenia Sądu Apelacyjnego są wiążące tylko dla sądów niższej instancji z jego własnego okręgu.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.