Ze świata nauki

Najnowsze badania dotyczące obecności mikro- i nanoplastiku w ludzkich mózgach i innych tkankach wykazały zdumiewający wzrost ich występowania okresie ostatnich 20–30 lat. 

Biologia syntetyczna rozwija się w zawrotnym tempie, a jednym z jej najnowszych osiągnięć są komórki zdolne do wykonywania złożonych obliczeń, podobnych do tych, które wykonują  sztuczne sieci neuronowe. Artykuł, który ukazał się właśnie na łamach prestiżowego czasopisma „Science”, opisuje badania dr. Zibo Chena z Westlake University, (Hangzhou, Zhejiang, China) i California Institute of Technology (Pasadena, USA) i prof. Michaela B. Elowitza z California Institute of Technology oraz ich zespołu naukowców. Badacze przedstawili w nim nowe możliwości w diagnostyce medycznej i terapii. Naukowcy zaprojektowali syntetyczny obwód białkowy działający na zasadzie sieci neuronowej typu „zwycięzca bierze wszystko” (ang. winner-takes-all), co pozwala na zaawansowaną klasyfikację sygnałów w żywych komórkach.

Okazuje się, że mimo braku scentralizowanego mózgu, meduzy mogą uczyć się na podstawie wcześniejszych doświadczeń, na przykład aby uniknąć wpadania na przeszkody.

Badacze z Australii znaleźli sposób na skuteczne i bezpieczne przełamanie bariery krew-mózg w chemioterapii. Stworzyli nanocząstki, które potrafią dostać się do mózgu pacjenta i zaatakować chemicznie znajdującego się tam guza. Nie tylko zwiększy to skuteczność leczenia, ale też ograniczy negatywne efekty chemioterapii. Badania są na etapie przedklinicznym.

Co się dzieje w naszym mózgu, kiedy słyszymy zdanie typu „Schodzić po schodach w górę”? Czym jest hipoteza symulacji i deiktyczna sprzeczność? Badaniem tych kwestii zajmuje się dr Witold Marzęda z Wydziału Humanistycznego Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach, laureat drugiej edycji konkursu „Swoboda badań” Inicjatywy Doskonałości Badawczej.

Badanie, w którym wzięło udział ponad 28 000 osób, potwierdza tezę, że codzienne palenie papierosów kurczy mózg.

Dr Ewa Mazur z Wydziału Nauk Przyrodniczych Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach jest współautorką artykułu, który ukazał się na łamach prestiżowego czasopisma „Nature”. Biolożka wraz z międzynarodowym zespołem naukowców zbadała, jaki jest udział białek ABP1–TMK1 w szybkich odpowiedziach komórkowych związanych z procesem tzw. fosforylacji i transportem auksyny u rośliny modelowej Arabidopsis.

Co sprawia, że głowonogi są nieporównywalnie bardziej inteligentne niż inne mięczaki? Dlaczego spojrzenie w oczy ośmiornicy daje poczucie, że patrzy na nas rozumna istota? Niemieccy naukowcy odkryli, że chociaż na drzewie ewolucji głowonogi są bliższe ślimakom i ostrygom, to ich mikroRNA pod względem działania przypomina raczej to ludzkie.

Zespół naukowców bada walory terapeutyczne gier analogowych (np. planszówek, gier karcianych) w kontekście występowania mgły mózgowej po przebyciu choroby COVID-19. W jaki sposób gry mogą pomóc pacjentom?

Dlaczego jeden bodziec może w naszym mózgu wywoływać różne reakcje? Badacze z Salk Institute for Biological Studies proponują, aby informacje przekazywane między neuronami rozumieć w kategoriach fal, a nie zamkniętych obwodów. Oczywiście, neurony działają liniowo. W oparciu o badanie reakcji mózgu na pewne złudzenie optyczne neurobiolodzy dowiedli jednak, że ruch informacji w mózgu podlega prawom falowania, z rosnącą i malejącą aktywnością oraz interferencją między falami.

Sen w fazie REM, podczas której pojawiają się marzenia senne ma ochronne znaczenie dla zwierząt żyjących w środowisku pełnym drapieżników. Taki sen przyspiesza wybudzenie i sprawia, że zwierzę jest gotowe na szybką reakcję. Koncepcja jest znana już od dawna, teraz została potwierdzona doświadczalnie i powiązana z obwodem w mózgu, który odpowiada za dzienne reakcje związane ze strachem.

Jak potwierdzają badania przeprowadzone na Uniwersytecie Stanforda, mózgi samców i samic myszy znacząco się od siebie różnią. Odmienność nie kryje się w samym układzie genów, ale w tym, które geny są aktywne. Naukowcy wskazali ponad 1000 genów, które są znacznie bardziej aktywne w mózgach jednej lub drugiej płci. To geny odpowiadają za tak kluczowe zachowania jak rozpoznawanie płci, chęć do łączenia się w pary czy opieka nad potomstwem.

Nasz mózg posiada niezwykłą umiejętność selekcjonowania tego, co słyszy. W tłumie ludzi i pośród wielu rozmów potrafimy wyłączyć szum i skupić się na tylko jednej wypowiedzi. Jak udało się ustalić, proces polega na tym, że tylko wybrane dźwięki przetwarzamy na głoski (fonemy, jak mówią neuronaukowcy), czyli jednostki mowy, z których budowane są wyrazy. W ten sposób wyselekcjonowane dźwięki zmieniamy w słowa, podczas gdy reszta pozostaje tylko dźwiękowym tłem.

6 grudnia 2021 roku w "Quantamagazine" ukazał się artykuł poświęcony najnowszym osiagnieciom grupy naurologów z Uniwersytetu Harvarda i inżynierów Google’a, którzy opracowali pierwszy schemat połączeń fragmentu ludzkiego mózgu. Autorką artykułu jest Monique Brouillette. Zachęcamy do przeczytania recenzji artykułu. 

Uniwersytet Śląski już po raz jedenasty włącza się w organizację obchodów tego naukowego święta. W dniach 15-19 marca br. odbędą się popularnonaukowe wykłady online skupiające się na wszystkim co związane z mózgami, ich rozwojem, pochodzeniem i działaniem!

LSD może pogłębić świadomość. Badania pokazują, że LSD uwalnia mózg od jego naturalnych barier, pozwalając neuronom (które normalnie nie wchodziłyby w interakcje) na łączenie się pomiędzy sobą. Możemy to zaobserwować na skanach mózgu.

Chociaż psy uchodzą za najmądrzejsze (a na pewno za najlojalniejsze!) zwierzęta, ich zdolności odbioru słów są – jak pokazują badania węgierskich naukowców – mocno ograniczone. „Najlepsi przyjaciele człowieka” nie rozróżniają wyrazów podobnych , różniących się tylko jedną głoską.

O tym, że dziecko rozwija się w kontakcie ze swoimi rodzicami lub opiekunami nie trzeba nikogo przekonywać. Jak pokazują najnowsze badania neurologiczne, nie wystarczy jednak do dziecka mówić – trzeba z nim rozmawiać. Dzieci, które są aktywne w “konwersacji” z dorosłymi, mają znacznie lepiej rozwinięte połączenia mózgowe między obwodami odpowiedzialnymi za przetwarzanie słuchowe i procesy mowy. A to oznacza wyższe kompetencje językowe w przyszłości.

Zachowania agresywne mają podobne podstawy neurologiczne u wielu różnych zwierząt. Przegląd badań prowadzonych na gryzoniach, ptakach i naczelnych pozwolił zauważyć jeden obwód w mózgu, który działa podczas zachowań agresywnych. Inne są natomiast dla ptaków i gryzoni, a inne dla naczelnych obwody, które odpowiadają za hamowanie takich zachowań. To niezwykle istotne, biorąc pod uwagę, że wiele badań psychiatrycznych i psychologicznych zaczyna się od badań neurologicznych u zwierząt.

Muzyka zawsze była uważana za zjawisko uniwersalne dla człowieka. Ale co właściwie jest uniwersalne, skoro wiemy, gust jest indywidualny, zdolności muzyczne są częściowo tylko dziedziczone, a ich opanowanie jest kształtowane kulturowo? Badacze mózgu z MIT zaproponowali tezę: niezależna od kultury jest umiejętność rozpoznawania harmonii - plemiona z boliwijskich lasów deszczowych rozpoznają konsonanse i dysonanse muzyczne tak samo dobrze mieszkańcy Bostonu.