Conowego w świecie nauki #7
1. Nanoroboty mogą wydać wojnę rakowi
Jak donoszą zachodnie serwisy, pierwszego nanorobota, który potrafi wykryć komórki nowotworu i zniszczyć je przy pomocy chemioterapeutyków, opracowali naukowcy z Korei Południowej. Pomimo, że produkt jak na razie doczekał się tylko testów na myszach, to i tak budzi spore nadzieje.
Nanorobot wykorzystuje zmodyfikowane genetycznie bakterie salmonelli. Specjaliści z Korei pozbawili drobnoustroje możliwości wywoływania zakażeń pokarmowych i sprawili, że zaczęły one reagować na substancje chemiczne produkowane przez komórki rakowe. To właśnie nimi kieruje się nanorobot po wniknięciu do organizmu.
Kiedy już uda mu się dostać do komórki rakowej, uwalnia on mikrokapsułki z chemioterapeutykami – środki rozpoczynają walkę z nowotworem, nie niszcząc jednocześnie zdrowej tkanki w pobliżu. Nanorobot działa podobnie jak chemioterapia, z tym że może wykazać się dużo większą skutecznością przy jednocześnie mniejszej szkodliwości dla organizmu.
Na dzień dzisiejszy wynalazek jest w stanie pomóc w walce z guzami litymi piersi oraz rakiem okrężnicy. Przewiduje się jednak, że w przyszłości dojdzie do poszerzenia jego możliwości. Niestety, ciężko powiedzieć, kiedy rozpoczną się pierwsze próby na ludziach.
2. Indywidualne cechy mózgu mają znaczenie przy odczuwaniu bólu
Tezę, według której każdy z nas odczuwa ból w mniejszym lub większym stopniu potwierdzili właśnie amerykańscy naukowcy. Zgodnie z wynikami przeprowadzonych przez nich badań sposób odczuwania bólu zależy od indywidualnej struktury mózgu.
„Okazuje się, że między ludźmi istnieją spore różnice w ilości istoty szarej w niektórych regionach mózgu. I to one związane są z tym, że różne osoby mają różną wrażliwość na ból” – opowiada główny autor badań. Istota szara to jeden z głównych składników mózgu i wiąże się z procesem przetwarzania informacji.
Zajmujący się badaniami nad bólem naukowcy postanowili przeprowadzić eksperyment, w którym grupę 116 ochotników poddano punktowemu działaniu gorącego powietrza. Następnie wykonano badanie mające na celu dokładne określeniu struktury ich mózgów. Wyniki okazały się zaskakujące – „Osoby, które w czasie testu określiły ból jako największy, miały mniej istoty szarej w obszarach mózgu odpowiedzialnych za fantazjowanie, samopostrzeganie i skupianie uwagi” – twierdzi jedna z pracujących przy projekcie osób. Dodatkowo niektóre z tych obszarów (przedklinek, tylna część kory zakrętu obręczy) należą do sieci domyślnej mózgu, która jest powiązana z wolno przepływającymi myślami.
Specjaliście zauważyli, że wzrost aktywności sieci domyślnej hamuje jednocześnie aktywność rejonów mózgu odpowiedzialnych za odczuwanie bólu. Mówiąc krótko, według naukowców osoby o dużej aktywności sieci będą mniej wrażliwe na to niezbyt przyjemne uczucie. W kontroli odczuwania bólu dobrze mają spisywać się także ludzie, którzy potrafią skutecznie skupiać na czymś swoją uwagę.
„Tego rodzaju różnice strukturalne mogą stanowić podstawę do opracowania lepszych narzędzi diagnozowania, klasyfikacji i leczenia bólu, a nawet zapobiegania mu” – twierdzą naukowcy.
3. Oceany wyparują w ciągu miliarda lat
Zdaniem badaczy oceany przestaną istnieć na Ziemi w ciągu miliarda lat. Spowodowane będzie to podniesieniem temperatur panujących na naszej planecie, co z kolei będzie stanowić wynik naturalnie rosnącej jasności Słońca.
Francuscy naukowcy twierdzą, że scenariusz rodem z filmu science-fiction udało się opracować w oparciu w nowy model klimatyczny, który wiąże wzrost aktywność Słońca z tempem parowania wody w największych zbiornikach naszej planety. Co ciekawe, uzyskany wynik jest dla nas dużo korzystniejszy niż wcześniejsze przypuszczenia, według których oceany miałyby zniknąć z Ziemi za nawet… 150 mln lat.
Badacze twierdzą również, że zwiększa ilość pary wodnej w atmosferze zadziała jak gaz cieplarniany i jeszcze bardziej przyczyni się do wzrostu panujących na Ziemi temperatur. Ziemia stopniowa stanie się zaś podobna do spowitej chmurami planety Wenus. Cóż, perspektywa niewesoła, ale przynajmniej odległa w czasie.
4. Dwutlenek węgla przeszkadza ślimakom w poruszaniu się
Według najnowszych badań zbyt duże emisje dwutlenku węgla mocno szkodzą… ślimakom muszlowym. CO2 upośledza bowiem ich sposób poruszania się, a konkretnie – umiejętność skakania. Skutkiem jest utrudniony sposób ucieczki przed drapieżnikami.
Wszystko przez zaburzenia pracy receptora neuroprzekaźnikowego, którego funkcjonowanie wiąże się z szybką reakcją na sytuacje zagrożenia. Zdaniem badaczy jego prawidłowe działanie uniemożliwia właśnie CO2. Wcześniejsze analizy wykazały, że podobnemu zjawisku ulegają także niektóre ryby.
„Ów receptor neuroprzekaźnikowy występuje powszechnie u wielu organizmów i wyewoluował dość wcześnie w królestwie zwierząt” – mówi jeden z naukowców. Niektórzy badacze już od jakiegoś czasu przestrzegają, że nadmierna emisja dwutlenku węgla oraz zakwaszenie oceanów wywiera niekorzystny wpływa na funkcjonowanie organizmów wodnych i może prowadzić do negatywnych zmian w łańcuchach pokarmowych.
5. Stymulacja neuronów zwalcza ciągotki do alkoholu
Takie wniosku pozwalają wysnuć badania przeprowadzone niedawno na… gryzoniach. Według naukowców z Uniwersytetu Buffalo dzięki odpowiedniej stymulacji neuronów można zmienić zachowanie zwierząt, które wcześniej przyzwyczajono do spożywania dużych ilości alkoholu. Wyniki badań mają szansę pomóc w leczeniu uzależnień i pozwolić na zgłębienie rządzących nimi mechanizmów.
„Przez dekady obserwowaliśmy że pewne obszary mózgu uaktywniają się u alkoholików podczas spożywania alkoholu lub oglądania zdjęć przedstawiających innych ludzi pijących alkohol. Nie wiedzieliśmy jednak, czy te zmiany aktywności rzeczywiście sterują zachowaniem uzależnionej osoby” – opowiada autorka badań.
Badacze postanowili więc przeprowadzić eksperymenty na szczurach. Gryzonie wytresowano w taki sposób, aby ich zachowanie można było porównać do nałogowego spożywania alkoholu wśród ludzi. Kiedy już uzyskano odpowiedni efekt, kolejnym krokiem była modyfikacja określonych neuronów zwierząt poprzez wprowadzenie do nich genów kodujących światłoczułe białka. Przez względu na ich podwyższoną wrażliwość można było oddziaływać na nie laserem.
„Dzięki stymulacji konkretnych neuronów dopaminergicznych uzyskaliśmy stałe wydzielanie niewielkich ilości dopaminy w układzie nagrody, co szybko zahamowało obserwowane wcześniej nadmierne spożycie alkoholu u szczurów. Gryzonie unikały alkoholu także po zakończeniu stymulacji” – twierdzą naukowcy. Badacze już teraz widzą spory potencjał drzemiący w wyniku swoich eksperymentów.
Warto także wspomnieć, że już wcześniej naukowcy wykazywali istnienie pewnych zależności pomiędzy ilością obecnej w organizmie dopaminy a podatnością na działanie alkoholu.
6. Zwierzę, które musi podskakiwać przez zbyt duży mózg
Jak widać, duży mózg niekoniecznie oznacza korzyści – może również wiązać się ze sporymi problemami. Wiedzą coś o tym mątwy z rodziny Sepioteuthis lessoniana, które przez zbyt duży rozrost tego organu zmuszone są do co najmniej dziwnych zachowań.
Naukowcy już jakiś czas temu zauważyli, że omawiana w tekście mątwa podczas polowania zaczyna z niewiadomych przyczyn podskakiwać. Dopiero po odprawieniu dziwnego „rytuału” zwierzę próbuje pochwycić upatrzoną wcześniej zdobycz. Takie zachowanie wydaje się tym bardziej niezrozumiałe, że ciągłe ruchy w górę i w dół mogą wystraszyć potencjalny posiłek.
Australijscy naukowcy ustalili jednak, że mątwa musi poruszać się w ten sposób przez… zbyt duży mózg. Sporych rozmiarów organ powoduje bowiem ucisk i deformację gałek ocznych głowonoga, przez co spora część widzianego przez nią obrazu staje się nieostra. Podskakiwanie jest więc sposobem na wprowadzenie obiektu we właściwe pole widzenia.
Badacze chcą teraz założyć młodej mątwie specjalne okulary, aby sprawdzić, jak poradzi sobie w nowych warunkach.
7. Naukowcy chcą poprawić ogólną teorię względności Einsteina – ma im pomóc… potrójny układ słoneczny
W poprawie teorii jednego z najwybitniejszych fizyków świata może pomóc wyjątkowy układ słoneczny. Jak twierdzą badacze, najnowsze znalezisko astronomów – układ, w którym pulsar i dwa białe karły krążą na przestrzeni mniejszej niż orbita Ziemi wokół Słońca – pozwoli dokładniej przyjrzeć się oddziaływaniom grawitacyjnym jakie zachodzą pomiędzy gwiazdami.
Znalezisko już teraz okrzyknięto mianem prawdziwego, kosmicznego „laboratorium”. Ogólna teoria względności Einsteina została już potwierdzona eksperymentalnie, jednak wciąż nie zgadza się z zasadami fizyki kwantowej. W związku z tym badacze doszukują się w niej błędów, a w pracach ma szansę pomóc im odnaleziony właśnie układ i przeprowadzone nad nim obserwacje. Naukowcy mają także nadzieje, że analiza pozwoli jeszcze lepiej zrozumieć i zapisać wszystkie teorie dotyczące grawitacji.
Źródło: PAP, New Scientist,
