Synchronizacja fal mózgowych, odwodnione niesporczaki i leki od pszczół – #051

Arkadiusz 00:00

Nie ma większych twardzieli w przyrodzie niż niesporczaki, w jaki sposób wytrzymują one bez wody? Jak woda pomogła w budowie piramid na pustyni w Gizie? Arkadiusz Polak, dzieńdoberek w środowym wydaniu podkastu Naukowo, w którym dowiecie się również czy możliwa jest między ludźmi synchronizacja fal mózgowych na odległość oraz jak pszczoły, po raz kolejny, dają nam od siebie coś pozytywnego. Zapraszam na odcinek oraz do udostępniania odcinka, polubienia go gdziekolwiek go słuchacie i skomentowania jak Wam się podobał, zaczynamy druga pięćdziesiątkę!

Arkadiusz 00:38

Niesporczaki to niezwykłe zwierzęta, nie ma większych twardzieli w przyrodzie niż te malutkie "wodne misie" nazywane tak często, ponieważ pod mikroskopem nieco przypominają niedźwiedzie, tylko takie co preferują środowisko wodne. Te bezbarwne organizmy bezkręgowe, dorastają do nieco ponad milimetra długości, ale swoje małe rozmiary nadrabiają niesamowitą odpornością. Życie na 6 kilometrowych szczytach Himalajów lub 4 kilometry pod wodą, możliwość przeżycia nawet kilku minut w temperaturze 150°C lub kilku dni w -200°C, wytrzymywanie ciśnienia 6000 atmosfer i promieniowania kosmicznego, które zabiłoby każde inne ziemskie zwierzę, a nawet odporność na mechaniczne uderzenia z prędkością ponad 2600 km/h. Te wszystkie cechy niesporczaków powodują, że są one uznawane za organizmy zdolne przeżyć nawet globalną zagładę gatunków, a niektórzy uważają, że to właśnie ten gatunek dotrwa do końca życia planety, gdy Słońce dokona swojego żywota. Niesporczaki są wspaniałym gatunkiem do badania, a nowa praca skupia się na jeszcze jednym aspekcie wytrzymałości tego gatunku, który toleruje też prawie całkowite pozbawienie go wody, jest to zjawisko nazywane anhydrobiozą. Wodne misie tracąc stopniowo wodę z organizmu, obkurczają się tworząc okrągłą formę, w której mimo odwodnienia nadal mogą przetrwać w ekstremalnych środowiskach. A przecież w kurczącym się, wysychającym organizmie komórki na skutek naprężeń mechanicznych, deformują i zapadają się prowadząc do zniszczenia. Co sprawia, że niesporczaki za nic mają te biologiczne mechanizmy? Zespół naukowców przyjrzał się rozpuszczalnym w cytoplazmie białkom CAHS, które aktywują się u nich w momencie odwodnienia. Białka te tworzyły w komórkach sieć filamentów, czyli włókien pełniących rolę szkieletu, dzięki czemu komórki zachowują swój kształt nawet wtedy gdy tracą wodę. Tworzący się elastyczny hydrożel wypełnia niesporczaki, gdy brak im wody, ale gdy ta znów jest dla nich dostępna proces ten ulega odwróceniu, a filamenty powoli się cofają, aby nie powodować mechanicznego naprężenia w komórce i nie rozsadzić zwierzęcia. Co ciekawe, gdy białko z niesporczaków wyizolowano i zastosowano je na wyhodowanych komórkach owadzich i ludzkich to pełniło ono podobną, choć mocno ograniczoną funkcję. Badania będą kontynuowane, a w przyszłości dzięki odporności niesporczaków mogą doprowadzić do powstania nowych technologii konserwacji komórek, co może przynieść wydłużoną wytrzymałość leków albo pomóc przy transporcie organów do przeszczepu tak, aby przetrwały one dłużej poza ludzkim organizmem.

Arkadiusz 03:23

Ponad milion dolarów można zgarnąć łącznie z różnych nagród, oferowanych za udowodnienie istnienia różnego typu zjawisk paranormalnych. Od czytania w myślach, poprzez poruszanie przedmiotów mocą umysłu czy szereg umiejętności magicznych, aż do udowodnienia skuteczności alternatywnych metod leczenia na przykład poprzez nakładanie rąk lub użycie kryształów. Od 1964 roku Fundacja Edukacyjna Jamesa Randiego oferowała milion dolarów każdemu, kto w warunkach określonych kryteriami testów naukowych mógłby wykazać się nadprzyrodzonymi lub paranormalnymi zdolnościami. Chętnych wcale nie brakowało, ponad 1000 osób podjęło wyzwanie, ale żadna z nich nie zdołała udowodnić, że posiada jakiekolwiek umiejętności rodem z filmów o mutantach i w 2015 roku wyzwanie zostało zakończone. Różne organizacje na całym świecie oferują różnej wysokości nagrody, ale nigdy nikomu nie udało się zgarnąć żadnej z nich. Nie udało się też udowodnić istnienia telepatii, czyli komunikacji między ludźmi bez użycia jakichkolwiek ludzkich zmysłów, a wyłącznie za pomocą myśli. Jasno podkreślam, że nauka nie udowodniła, że taki stan jest możliwy. Niemniej ciekawą wydaje się inna zdolność organizmów do pewnej synchronizacji sygnałów biologicznych u osób zaangażowanych w interakcje społeczne, obserwowana jako zmienność rytmu serca, częstotliwości oddechów lub przewodnictwa skóry. Także sygnały w mózgu mogą być synchronizowane między dwiema osobami w sytuacjach spotkania twarzą w twarz, ponieważ to obserwacja wzajemnej mimiki ciała i twarzy, słyszenie głosu, oddechu i dostrzeganie ruchu uważane są za czynniki, dzięki którym jest możliwa obserwacja takich samych pomiarów u dwóch osób. W nowym badaniu przeprowadzonym na Uniwersytecie w Helsinkach postanowiono sprawdzić czy synchronizacja fal mózgowych możliwa jest też na odległość. Postanowiono wykorzystać do tego bardzo popularna formę rozrywki jaką są gry komputerowe, ze względu na liczne interakcje zachodzące między graczami. Według szacunków z 2021 roku 77% wszystkich amerykańskich graczy, bawi się razem z innymi osobami, a trend ten chce wykorzystać Facebook tworząc wirtualny świat nazwany Metaverse, gdzie mielibyśmy przenieść swoje społeczne interakcje, choć na razie jest to, moim zdaniem, ogromny niewypał i po prostu głupi pomysł - ale to temat na inną opowieść. Wracając do badania, naukowcy postanowili, że wykorzystają grę, w której dwóch, odizolowanych od siebie graczy będzie wspólnie prowadzić wyścigowy samochód - jedna osoba sterowała pojazdem, a druga odpowiadała za jego przyspieszenie. Hipoteza naukowców była taka, że wspólna uwaga, koordynacja i przewidywanie intencji partnera w grze online w czasie rzeczywistym wytworzy w ich mózgach stan synchronizacji mierzony poprzez odpowiednio rozmieszczone na skórze głowy 64 elektrody EEG. Sparowano zatem 42 osoby w średnim wieku 27 lat, a za udział w badaniu uczestnicy otrzymywali nagrodę w postaci dwóch biletów do kina. Wyniki badania potwierdziły hipotezy naukowców, współpraca podczas grania była związana z wyższą synchronizacją w pasmach alfa, beta i gamma, co oznaczać może aktywację mechanizmów wspierających wspólną uwagę, mentalizację i przewidywania ruchów partnera podczas współpracy. Zwiększona synchronizacja alfa mogłaby umożliwić szybsze czasy reakcji na działania drugiego gracza, a tym samym doprowadziła do lepszych wyników. Synchronizacja gamma, miałaby ułatwić lepsze przewidywanie działań drugiej osoby w grze, nawet wówczas, gdy nie ma z nią żadnego kontaktu. Potencjalnym źródłem takiego wspólnego wzorca fal mózgowych mogą być emocje odczuwane przez parę graczy w momencie odniesienia sukcesu i porażki, ale także aktywacja systemu nagradzania, gdy uda się wykonać zadanie. Wynikami takich badań mogą być zainteresowani nie tylko przedstawiciele olbrzymiego rynku gier wideo, ale także sami gracze, zwłaszcza Ci profesjonalni, którzy na kooperacyjnych produkcjach opierają swoje zawodowe kariery.

Arkadiusz 07:40

Ze światów wirtualnych przenosimy się teraz do rzeczywistego, w którym przyjrzymy się piramidom w Gizie. Te wpisane na Listę Światowego Dziedzictwa UNESCO budowle tworzą wspólny kompleks świątynny składający się z trzech piramid budowanych przez ponad 100 lat między rokiem 2575 a 2465 p.n.e., służących jako grobowce dla dziadka, ojca i syna: faraonów Cheopsa, Chefrena i Mykerinosa, na straży których stoi Sfinks. Dzięki pracom archeologicznym odkryto w pobliżu piramid groby, które należą do robotników pracujących przy budowie, nie tylko pracowników fizycznych. Tworzenie świątynnego kompleksu wymagało zaopatrzenia pracowników w wodę, tak duża ilość ludzi musiała być też czymś nakarmiona, zatem na południowy wschód od kompleksów umiejscowiona była wioska, w której odkryto pomieszczenia sypialne, piekarnie, browary i kuchnie oraz szpital i cmentarz. Dowody z wykopalisk wskazują, że potrzebna była siła robocza 10 000 robotników pracujących na trzymiesięcznych zmianach i pochodzących głównie z Delty Nilu i Górnego Egiptu. Same budowle to olbrzymie konstrukcje, użyto ponad 2 miliony 300 tysięcy wapiennych i granitowych bloków, z których każdy waży średnio ponad 2 tony. Transport takiego budulca przez wiele kilometrów po pustynnych terenach od brzegów Nilu do miejsca budowy piramidy na płaskowyżu Giza byłby sam w sobie wyczerpujący dla budowniczych. Nowe badanie dostarcza dowodów, że odbywało się to w inny sposób. W 2013 roku znaleziono fragmenty papirusu, w którym ówczesny urzędnik opisuje transport wapienia, użytego później do stworzenia zewnętrznej warstwy piramidy w górę Nilu do Gizy. Wykorzystywanie Nilu jak drogę wodną nie jest niczym niezwykłym, badacze już wcześniej przypuszczali, że egipscy inżynierowie mogli wyryć kanały przez pustynię lub wykorzystać odnogę Nilu do transportu materiałów potrzebnych na piramidy, problem w tym, że nie było dowodów na istnienie takich wodnych dróg. Pod koniec sierpnia zespół badaczy przedstawił dowody na to, że nie istniejąca dziś odnoga Nilu przecinała kiedyś ten fragment pustyni i znacznie ułatwiła transport gigantycznych bloków kamieni do kompleksu piramid. Stało się to możliwe dzięki pobraniu próbek pustynnej gleby z głębokości do 10 metrów, co pozwoliło przeanalizować, jak kształtowały się tamtejsze tereny na przestrzeni czasu. Dzięki temu, że w glebie zachowują się maleńkie cząstki pyłku, naukowcy odkryli 61 gatunków roślin, których resztki zachowały się na różnych głębokościach. Pozwala to odtworzyć jak lokalny ekosystem zmieniał się przez tysiąclecia i jak kształtowały się na tych terenach rzeki. Sahara nie zawsze była bowiem wyschniętą pustynią, około 8000 lat temu kwitła życiem z wieloma jeziorami i łąkami, a teren kompleksu w Gizie był wówczas całkowicie zanurzony pod wodą. Następnie na przestrzeni kolejnych tysiącleci Afryka stopniowo wysychała, ale odnoga Nilu w tamtych regionach ciągle zachowała na tyle dużo wody, aby transport rzeczny był możliwy, a jednocześnie na tyle mało, aby nie powodować zalania okolicznych terenów. To spowodowało, że wybranie tamtej lokalizacji jako terenu pod budowę piramidy było świetną decyzją, umożliwiając transport budulca i znacznie upraszczając cała operację. Badacze oszacowali, że ten wodny skrót wysechł całkowicie około 600 roku p.n.e., ale badanie to pokazuje świetnie jak krytycznie ważna jest przyroda i otaczające nas środowisko dla powodzenia ludzkich przedsięwzięć o czym zdaje mi się człowiek coraz częściej zapomina.

Arkadiusz 11:28

Zapewne nie raz słyszeliście o nowym badaniu, które zapowiadało odkrycie nowej metody walki z rakiem. I nic dziwnego, wszak medycyna rozwija się w tempie nieznanym wcześniej ludzkości, a dzięki poznawaniu mechanizmów zachodzących w organizmie człowieka powstają nowe leki i terapie. Trzeba również uczciwie przyznać, że wiele badań, w których wykazano skuteczność jakiś związków w zabijaniu komórek nowotworowych, a przeprowadzonych w laboratoriach lub na zwierzętach, nie zakończyło się odkryciem leku, który ostatecznie trafiłby do pacjentów. Czasem potrzeba też wielu długich lat i wielu kolejnych badań, aby potencjalny lek wspomagający leczenie raka mógł być dopuszczony do sprzedaży. Do informacji o nowym sposobie walki z nowotworami trzeba zatem podchodzić rozsądnie choć trzeba też rozumieć olbrzymią nadzieję jaką pokładają w nowych odkryciach chorzy na któryś z wielu rodzajów raka. Na przykład na raka piersi, który jest najczęściej występującym nowotworem u kobiet na świecie, także w Polsce. Jak podaje Krajowy Rejestr Nowotworów rak piersi to około 23% wszystkich zachorowań z powodu nowotworów złośliwych u kobiet i około 14% zgonów z tego powodu. Każdego roku raka piersi diagnozuje się u 19 tys. kobiet, a to oznacza, że codziennie ponad 50 Polek dowiaduje się o nowotworze, a 15 umiera z tego powodu każdego dnia. Im wcześniej pacjentka zgłosi się do lekarza tym większa jest szansa nawet na całkowite wyleczenie tego rodzaju raka, choć uzależnione jest to od jego podtypu biologicznego. Podtypami o największym ryzyku nawrotu są potrójnie ujemny rak piersi oraz HER2 i to właśnie na tych dwóch typach nowotworów przetestowano aktywny składnik pochodzący od pewnego bardzo pożytecznego, jak się po raz kolejny okazało, zwierzęcia. Naukowcy z Harry Perkins Institute of Medical Research w Australii postanowili sprawdzić czy apiterapia, czyli metoda oparta na produktach pochodzących od pszczół, może pomóc w leczeniu nowotworów. W tym celu przetestowali jad ponad 300 gatunków pszczół i trzmieli, wiedząc, że jego główny składnik stanowi ponad 50% suchej masy jadu. Jedno z pierwszych doniesień o pomocnym człowiekowi działaniu jadu pszczelego zostało opublikowane w 1950 roku, wykazano wówczas, że jad pszczeli zmniejszył wzrost guzów u roślin. W ciągu ostatnich dwóch dekad zainteresowanie apiterapią wzrosło, podobnie jak zainteresowanie wpływem jadu pszczoły miodnej na różne nowotwory. I nic dziwnego, wszak około połowa wszystkich obecnych leków pochodzi z produktów naturalnych, przyroda dostarcza nam różne aktywne składniki, z których dzięki syntezie chemicznej możemy produkować leki w takich dawkach, aby miały one skuteczne zastosowania terapeutyczne. Aktywny składnik jadu pszczoły miodnej, melityna, to dodatnio naładowany, organiczny związek chemiczny. W nowej pracy badacze odkryli, że jest on w stanie skierować się na komórki rakowe i zniszczyć je w ciągu godziny, bez szkód dla innych, zdrowych komórek. Co więcej melityna tworzy w błonie komórek nowotworowych niewielkie pory, przez które łatwiej przenikać mogą leki stosowane w chemioterapii. Przyjrzano się również jadowi trzmieli, ale nie miał on takiego samego wpływu i nie był w stanie wywołać śmierci komórek raka. Wyniki tej pracy mogą być pomocne w rozwoju nowych terapii dla wielu innych typów raka, powiązanych z odpornością na leki w tym raka płuc, glejaka, żołądka czy jajników. Jad pszczoły miodnej jest dostępny na całym świecie i oferuje opłacalne oraz łatwo dostępne potencjalne opcje leczenia w odległych lub mniej rozwiniętych regionach świata. Niemniej dalsze badania są konieczne, także po to, aby ocenić, czy jad niektórych gatunków pszczół ma silniejsze lub bardziej specyficzne działanie przeciwnowotworowe, które można by następnie wykorzystać.

Arkadiusz 15:24

A na koniec tego odcinka przeniesiemy się na wody jeziora Ozaraks w amerykańskim stanie Missouri. Odbyły się tam charytatywne zawody motorowodne, podczas których zaprezentowano katamaran V32 - 10 metrową łódź motorową, której napęd stanowią dwa, zaburtowe silniki elektryczne, a kadłub zaprojektowany jest tak, aby pomieścić odpowiednią ilość akumulatorów. Łódź ta od początku zbudowana była z myślą o dostosowaniu do jak największej mocy silników, tak aby bić kolejne rekordy prędkości na wodzie. Dwa, najpotężniejsze obecnie elektryczne silniki zaburtowe, mają po 180 KM i moment obrotowy 390 Nm, a zamontowane na wspomnianej łodzi, pobiły rekord prędkości, rozpędzając katamaran do 175 km/h na długości 1 km. A mnie marzą się takie elektryczne, zeroemisyjne i przede wszystkim bezgłośne silniki stosowane powszechnie przez żeglarzy i motorowodniaków na przykład na Mazurach, każdy kto żegluje wie, że byłaby to pozytywna rewolucja.

Arkadiusz 16:32

I tą szybką ciekawostka kończymy dzisiejszy odcinek podkastu, dziękuję Wam za uwagę i zapraszam na kolejny w najbliższą sobotę oraz do sprawdzenia wielu ciekawych artykułów popularnonaukowych, których tłumaczenia publikuję na stronie naukowo.net. Wszystkiego dobrego, do usłyszenia!