prcikk: Éber agy, alvó testben – magyar kutatók új módszerrel vizsgálták a REM alvásszakaszt | szmo.hu
TUDOMÁNY
A Rovatból

Éber agy, alvó testben – magyar kutatók új módszerrel vizsgálták a REM alvásszakaszt

15 olyan epilepsziás beteget figyeltek meg, akikbe nem sokkal korábban ültettek mélyagyi stimulációra szolgáló elektródákat.


Az ELTE PPK és a Semmelweis Egyetem kutatói új módszerrel vizsgálták a REM fázis szakaszait. Kutatásuk eredményeit a The Journal of Neuroscience folyóiratban tették közzé.

A REM (Rapid Eye Movement - gyors szemmozgás) egy sajátos alvásszakasz, amely minden emlősre és minden madárfajra jellemző, sőt egyes hüllőfajoknál is megfigyelték már. Mások paradox alvásnak is hívják. Ezt a fázist az ötvenes években fedezte fel egymástól függetlenül két különböző kutatócsoport. A REM nevet az amerikai csoport adta, míg a paradox elnevezés a francia csoporttól származik. A két elnevezés azért is különbözik, mert ugyanannak a fázisnak más jellegzetességeire lettek figyelmesek a kutatók.

Az Egyesült Államokban a chicagoi csapat az elalvástól számított 90-120 percen belüli szemmozgásra figyelt fel a szemhéj alatt, amely mozgás ismétlődőtt egy óra múlva, majd a reggelhez közelítve egyre gyakrabban tapasztalták ugyanezt.

Először ők publikálták, hogyha felébresztették a megfigyelt személyt, akkor élénk álmokról számoltak be a páciensek.

A nem szemmozgásos, vagyis mélyebb alvásszakaszban való ébredés alatt sokkal ritkábban számoltak be álomélményről az alanyok.

A francia kutatócsoport macskákat vizsgált. Ebben az alvásszakaszban az agykéreg ugyan kifejezetten aktív, de a test teljesen bénultan hever, mivel az agyból érkező parancsok nem jutnak el az izmokhoz, ezért nem mozgunk. Ez okozza azt is, hogy sokszor azt álmodjuk, képtelenek vagyunk futásra, reakciókra.

Miközben izomtónus-vesztett állapotban fekszünk, az agyunk intenzíven dolgozik, innen jön a paradox elnevezés.

A REM máig titokzatos alvászszakasz, amelyet nehéz vizsgálni. Az elmúlt évtizedek a NON-REM alvás évtizedei voltak, a kutatók erre koncentráltak, pedig a REM alvásszakasz az álmokkal, az érzelmi információk feldolgozásával való kapcsolata miatt mindig is érdekelte az emberiséget.

"A kutatásunkban a talamusznak nevezett agyterületnek az elülső magcsoportját vizsgáltuk, amely egy összekötő állomásként funkcionál a mélyebben fekvő területek és az agykéreg bizonyos területei közt. Úgy tűnik, hogy nagyon nagy szerepet játszik az érzelmi információ, illetve az emlékezeti folyamatok működtetésében az alvás alatt, ami a REM fázisban kifejezetten fontosnak tűnik" - magyarázza Simor Péter, az ELTE egyetemi adjunktusa.

Simor Péter és csoportja már korábban is vizsgálták, hogy a REM szakaszokban hogyan zajlik a nappali emlékek, vagyis az emocionális élmények feldolgozása, ami igen gyakran álmok formájában jelenik meg. A fázis alatt sem mozog mindig a szem, léteznek alszakaszai, például a tónusos részében éberebbek vagyunk, könnyebben ébredünk.

A mostani kutatás alatt 15 olyan epilepsziás beteget vizsgáltak az Országos Klinikai Idegtudományi Intézetben, akik már nem reagálnak a gyógyszeres kezelésre, így egy stimulációs egységet ültettek az agyukba, hogy csökkentsék a rohamok számát.

"Amikor beültetik ezeket a mélyagyi stimulációra szolgáló elektródákat, akkor a műtét utáni napon még elemezhető a területről elvezetett jel is, tehát a terület elektromos aktivitása. Közben EEG elektródákat teszünk a koponya felszínére, illetve a fejre is, amely az agykéreg működését vizsgálja, így szinkronban nézhetjük meg azt, hogy ez a mélyebben fekvő struktúra hogyan működik együtt az agykéreggel. A talamusz vizsgálata egy nagyon ritka lehetőség" - mondja Simor Péter.

A REM alvásszakasz vizsgálata más képalkotó eszközökkel, MR-el is lehetséges, ott azonban kifejezetten nehéz ezeket az adatokat kinyerni. "Nehéz REM fázisba eljutni. Kellemetlen, kényelmetlen, a vizsgált személy által nem biztonságosnak ítélt környezetben nagyon ritkán jutunk el a REM fázisnak abba az alvásszakaszába, amikor a szemünk is mozog. Zajos csőben nem jelenik meg a szemmozgásos REM szakasz. Egyszerűen azért, mert nem engedi meg magának az illető, hogy ne aludjon éberen."

Az új módszerrel lehetővé vált az úgynevezett talamikortikális hálózat megfigyelése úgy, hogy közben a kutatók látták a szemmozgásokat.

"Sokkal többet és több páciensnél láthattunk, mint amilyen számokkal találkozunk például képalkotó vizsgálatokban, amelyek szintén képesek lennének ennek a hálózatnak a működését vizsgálni, habár nem olyan precízen, mint az elektromos tevékenység mérésére alkalmas eszközök."

A kutatás ahhoz járul hozzá, hogy teljesebb képet kapjunk a REM fázis funkcióiról, amelyek pszichiátriai zavarokban, illetve egyes neurológiai kórképekben játszhatnak szerepet. Ilyen lehet az inszomnia, vagy a depresszió is.

"Ahhoz, hogy megértsük, hogy mi romlik el a rendszerben és ez a működés hogyan ront még a nappali tüneteken, ehhez meg kell érteni magát a rendszer működését. Ez egy alapkutatás, ami szerintem idővel hozzá fog járulni ahhoz, hogy jobban értsük a pszichiátriai és neurológiai, illetve alvászavaroknak a háttérmechanizmusát, valamint azt, hogy ez hogyan kapcsolódik a REM fázishoz, ahhoz, hogy aztán tudjunk ezeken megfelelően segíteni."

Következő lépésben a kutatók a természetes környezetben való alvás vizsgálatára szeretnének koncentrálni, ami egy hordozható fejpánttal lehetségessé tenné az otthoni és biztonságos alvás feltérképezését, akár hosszabb időn keresztül is.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Népszerű
Ajánljuk
Címlapról ajánljuk


TUDOMÁNY
A Rovatból
Hirtelen 10 fokot zuhan a hőmérséklet – a NASA szerint a közelgő napfogyatkozás félelmetes és lenyűgöző élmény lesz
Két különleges eseményre is készülhetünk, az első idén nyáron lesz, majd 2027-ben az évszázad egyik legsötétebb napfogyatkozása lesz látható. Aki a legjobb helyről szeretné látni, annak érdemes időben elkezdeni a szervezést.


Az asztroturizmus, vagyis az égbolt csodáinak megfigyelésére épülő utazás egyre népszerűbb, és a következő években két különleges napfogyatkozás is vár az érdeklődőkre.

Az első 2026. augusztus 12-én lesz,

amelynek különlegessége, hogy Izlandról is megfigyelhető lesz – írta a Blikk.

A valódi csúcspont azonban

2027. augusztus 2-án következik, amikor sokak szerint az évszázad egyik legsötétebb napfogyatkozása lesz látható. A teljes fázis 6 perc 23 másodpercig tart majd, ami rekordközeli időtartam.

Összehasonlításképpen a 2024-es észak-amerikai esemény 4 perc 28 másodpercig volt élvezhető, míg az 1999-ben Magyarországról is látható teljes napfogyatkozás 2 perc 23 másodpercig tartott. A rendkívül hosszú időtartam a Hold és a Nap különleges pályájának köszönhető, ami egy ritka együttállást eredményez.

Dr. Kelly Korreck, a NASA napfogyatkozási programjának kutatója szerint

a Föld az egyetlen ismert bolygó, ahol ilyen típusú napfogyatkozás előfordulhat.

„A Hold mérete és távolsága tökéletes ahhoz, hogy a Napot teljesen eltakarja, de mégis láthatóvá tegye annak külső rétegeit, például a napkoronát” – magyarázta a tudós. Ez az égi tünemény a tudósokat is lázban tartja, mivel a napkorona vizsgálatára csak ilyen alkalmakkor nyílik lehetőség.

A 2027-es napfogyatkozás több nagyvárost is érint, köztük Cádizt és Malagát Spanyolországban, Tangert Marokkóban, valamint Dzsidda és Mekka városait Szaúd-Arábiában. A legjobb helyszínnek mégis Egyiptom ígérkezik, különösen Luxor városa, ahonnan a leghosszabb ideig lehet majd látni a jelenséget. Dr. Korreck szerint a napfogyatkozást élőben végignézni semmihez sem fogható élmény. „A képek gyönyörűek, de nem adják vissza a teljes fizikai élményt” – mondta.

A jelenség során a hőmérséklet drámaian, akár 10 fokkal is csökkenhet. A hirtelen sötétség szokatlan érzéseket válthat ki, de a látvány mindenkit lenyűgöz.

Tiszta égbolt esetén a napkorona finom szerkezetei mellett még csillagokat és bolygókat is meg lehet pillantani. „Ez az élmény egyszerre félelmetes és lenyűgöző. Akárhányszor is látjuk, mindig újra és újra át akarjuk élni” – tette hozzá a kutató.

A napfogyatkozás megfigyelésekor a szem védelme kiemelten fontos. A teljes fázis rövid időtartamát kivéve speciális, az ISO 12312-2 szabványnak megfelelő szemüvegre van szükség. Ezek a szemüvegek több ezerszer sötétebbek, mint a hagyományos napszemüvegek. Alternatív megoldásként lyukprojektort is lehet használni, amelynek elkészítéséhez a NASA honlapján található útmutató.

A napfogyatkozások időtartamának elméleti maximuma 7 perc 32 másodperc. A NASA számításai szerint a leghosszabb ismert napfogyatkozás a civilizált emberiség korszakában 7 perc 28 másodperces volt, amelyet Kr. e. 743. június 15-én lehetett észlelni. A jövőben 2168-ban és 2186-ban is várható 7 perc 26 másodpercet meghaladó esemény. Mivel a 2027-es napfogyatkozás várhatóan milliókat vonz majd a legjobb megfigyelési pontokra, érdemes már most elkezdeni a tervezést, mert a legjobb helyek gyorsan betelhetnek.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk
TUDOMÁNY
A Rovatból
Szenzáció készül? Bécsi kutatók jöhettek rá a fizika egyik legnagyobb rejtélyének megoldására
A Bécsi Műszaki Egyetem csapata újragondolta Einstein egyik alapötletét. Ezzel egy lépéssel közelebb kerültek a kvantumelmélet és a gravitáció régóta várt egyesítéséhez.
Fotó: Pixabay - szmo.hu
2026. március 12.



A modern fizika két legnagyobb elmélete, a kvantummechanika és az általános relativitáselmélet évtizedek óta nem fér össze egymással. Míg az egyik az apró részecskék világát írja le döbbenetes pontossággal, a másik a csillagok és galaxisok mozgását magyarázza. A Bécsi Műszaki Egyetem kutatói most egy új ötlettel álltak elő, ami áthidalhatja a szakadékot – írja a TU Wien hivatalos közleménye. A megoldás kulcsa a részecskék pályájának, az úgynevezett geodetikusoknak az újragondolása lehet.

A kvantumgravitáció elméleteinek helyzetét a kutatók a Hamupipőke-meséhez hasonlítják.

„Több jelöltünk is van, de csak az egyik lehet az a hercegnő, akit keresünk. Csak amikor a herceg megtalálja az üvegcipellőt, tudja azonosítani az igazi Hamupipőkét. A kvantumgravitációban sajnos még nem találtunk ilyen cipellőt – egy olyan megfigyelhető mennyiséget, amely egyértelműen megmondja, melyik elmélet a helyes”

– magyarázta Benjamin Koch, az egyetem Elméleti Fizika Intézetének kutatója.

Ennek a bizonyos „cipellőnek” a megtalálásához a kutatók a relativitáselmélet egyik központi fogalmához, a geodetikusokhoz nyúltak. A geodetikus a két pont közötti legrövidebb utat jelenti. Míg egy sík lapon ez egy egyenes, egy görbült felületen – például a Földön az Északi- és a Déli-sark között – már egy félkörív. Einstein elmélete szerint a nagy tömegű égitestek, mint a Nap, meggörbítik a téridőt, és a bolygók ezeken a görbült pályákon, geodetikusokon mozognak. „Gyakorlatilag mindaz, amit az általános relativitásról tudunk, a geodetikusok értelmezésére támaszkodik” – tette hozzá Koch.

A kutatócsoport ötlete az volt, hogy magát a téridő görbületét leíró mértéket, a metrikát kezelik kvantumos mennyiségként.

„A kvantumfizikában a részecskéknek sem pontosan meghatározott helyzete, sem pontosan meghatározott impulzusa nincs. Ehelyett mindkettőt valószínűségi eloszlások írják le. Minél pontosabban ismerjük az egyiket, annál homályosabbá és bizonytalanabbá válik a másik”

– mondta Koch. Ha a téridő görbülete is ilyen bizonytalanná válik, akkor a benne mozgó részecskék pályája sem lehet tökéletesen meghatározott.

Benjamin Koch, doktoranduszával, Ali Riahiniával és a csehországi Angel Rincónnal közösen kidolgozott egy módszert, amellyel egy speciális, de fontos esetben – egy időben állandó, gömbszimmetrikus gravitációs mezőben, mint amilyen a Napé is – kiszámolták, hogyan mozogna egy objektum. Az így kapott új, kvantumos pályát q-desic egyenletnek nevezték el.

Kiderült, hogy a részecskék egy ilyen kvantumos téridőben kissé eltérnek a klasszikus relativitás által jósolt útvonalaktól. Bár ez az eltérés bolygópályák méreténél elenyésző, kozmológiai léptékben – ahol az elméletnek több nyitott kérdése is van – már jelentős lehet. Ez a mérhető különbség lehet az a régóta keresett „üvegcipellő”, amely segít eldönteni, hogy a versengő kvantumgravitációs elméletek, mint a húrelmélet vagy a hurok-kvantumgravitáció közül melyik írja le helyesen a valóságot.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk

TUDOMÁNY
A Rovatból
Áttörés a részecskefizikában: a CERN egy sosem látott, szupernehéz protont talált
A genfi Nagy Hadronütköztető felfedezése a kvantum-színdinamika elméletének eddigi legpontosabb tesztjét teszi lehetővé.


A Genf mellett működő Nagy Hadronütköztető kutatói egy franciaországi tudományos konferencián, a Rencontres de Moriond eseményen jelentették be az áttörést. A tudósok a detektorok friss, átfogó fejlesztése után bukkantak rá a Xi-cc+ nevű barionra, amely a kvantumvilág legfinomabb, legbonyolultabb szabályait is próbára teszi. A felfedezés horderejét jól mutatja, hogy a részecskefizikában az öt szigmás statisztikai bizonyosság már megkérdőjelezhetetlen tényt jelent, a mostani eredmény pedig jócskán meghaladja a hét szigmás küszöböt is. Körülbelül kilencszáztizenöt rögzített esemény bizonyítja, hogy a kvantum-színdinamika tankönyveiben új fejezet nyílik.

A most azonosított barion lényegében a hétköznapi proton egyfajta nehézsúlyú rokona.

Míg a protont két könnyű „up” és egy „down” kvark építi fel, addig a Xi-cc+ esetében a két „up” kvark helyét két jóval nehezebb „charm” kvark veszi át, a harmadik alkotóelem pedig egy „down” kvark marad. A charm kvarkok jelentős többlettömege miatt ez az új részecske közel négyszer nehezebb a protonnál, ami egyben a rendkívül rövid élettartamát is megmagyarázza. „Ez az első új részecske, amelyet az LHCb-upgrade óta azonosítottunk, és mindössze a második eset, hogy két nehéz kvarkot tartalmazó bariont figyelünk meg” – hangsúlyozta Vincenzo Vagnoni, az LHCb-kísérlet szóvivője.

A mostani eredmény előzménye a 2017-ben azonosított Xi-cc++, amely a most megtalált részecske legközelebbi rokona, úgynevezett izospin-partnere. A két barion kvarkösszetétele csak egyetlen elemben tér el, ám

az elméleti modellek szerint ez a kis különbség drámai következményekkel jár.

A fizikusok azt jósolták, hogy a Xi-cc+ élettartama a kvantummechanikai hatások, például a Pauli-interferencia miatt akár hatszor rövidebb is lehet a 2017-ben megfigyelt testvérénél, ezért a detektálása sokkal nagyobb kihívást jelentett.

Ez a rendkívül rövid életidő volt az oka, hogy a részecske eddig rejtve maradt a kutatók elől.

A siker kulcsa az LHCb detektor 2023-ban befejezett, átfogó modernizációja volt. A korábbi, kétszintű, hardveres előszűrést egy teljesen szoftveralapú adatgyűjtő rendszer váltotta fel, amely másodpercenként negyvenmilliós kiolvasási rátával működik. Ez lehetővé teszi, hogy a kísérlet a proton-proton ütközések összes adatát rögzítse, és a bonyolult, hadronokká széteső részecskék nyomait sokkal nagyobb hatékonysággal válassza ki, mint korábban.

A kutatók a Xi-cc+ nyomára a bomlástermékeinek aprólékos visszafejtésével bukkantak rá a 13,6 teraelektronvolt energiájú ütközésekből származó adatokban. Az elemzés során gépi tanulási algoritmusokat is bevetettek, hogy a hatalmas adatmennyiségből kiszűrjék a valódi jeleket a háttérzajból. A felfedezés egy két évtizedes bizonytalanságot is lezár. A SELEX nevű kísérlet kutatói 2002-ben már bejelentették a Xi-cc+ észlelését, de egy jóval alacsonyabb tömeggel, amit a későbbi kísérletek soha nem tudtak megerősíteni.

A mostani, rendkívül erős jel egyértelműen bizonyítja a részecske létezését, méghozzá pontosan ott, ahol az elméleti modellek és a 2017-es rokonlelet alapján várták.

A kettős nehézkvarkot tartalmazó barionok egyedülálló „kozmikus laboratóriumként” szolgálnak a kvarkokat összetartó erős kölcsönhatás, a kvantum-színdinamika tesztelésére. Ezek a rendszerek segítenek megérteni az egzotikusabb, négy vagy öt kvarkból álló részecskék, a tetra- és pentakvarkok viselkedését is. „Ez a nagy eredmény remek példa arra, hogyan vezetnek az LHCb-fejlesztések közvetlenül új felfedezésekhez” – mondta Mark Thomson, a CERN főigazgatója. A kutatók következő lépésként a részecske pontos élettartamát és egyéb tulajdonságait mérik majd meg, miközben már a család egy még ritkább tagja, a két charm és egy strange kvarkból álló Ωcc+ után kutatnak.

Via LHCb Outreach


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk

TUDOMÁNY
A Rovatból
Összekent tükrök, karcolások a fényezésen: nem vandálok támadják az autódat, hanem egy tragikus félreértés áldozatai
A tavasz hormonális változásokat indítanak be a madarakban, ami felerősíti a területvédő agressziót. Magyarországon főként barázdabillegetők és gerlék támadják az autókat.


Ha reggel a parkoló autódhoz érve karcolásokat találtál a visszapillantó tükrön vagy az üvegen, valószínűleg dühös lettél a képzelt vandálokra.

A valóság azonban sokkal meglepőbb, és egyben drámaibb is: a tettes egy madár, amely éppen a saját tükörképével vív élethalálharcot.

A jelenség minden tavasszal menetrendszerűen visszatér, és miközben az autótulajdonosoknak komoly bosszúságot, esetenként anyagi kárt okoz, a szárnyas támadók számára egyenesen végkimerüléssel fenyegető csapda.

A Magyar Madártani és Természetvédelmi Egyesület részletes magyarázata szerint a madarak a költési időszak kezdetén, a hosszabbodó nappalok hatására komoly hormonális változásokon mennek keresztül. Izgalomba kerülnek, és a hímek – bár bizonyos fajoknál a tojók is – keményen védelmezni kezdik a kiválasztott territóriumukat.

Amikor egy ilyen felajzott állapotban lévő állat meglátja magát egy autó sötét metálfényezésében, az ablaküvegben vagy a visszapillantó tükörben, nem a saját képmását ismeri fel.

Egy betolakodó riválist lát, akit azonnal el kell űznie a fészek közeléből.

A természetben az éles, stabil és folyamatos tükröződés rendkívül ritka. Egy pocsolya vagy egy tó víztükre hullámzik, megtörik a fényt, és a kép hamar eltűnik. Az ember által létrehozott környezet azonban tele van tökéletes tükrökkel.

„Nem alkalmazkodtak az üveg ember alkotta találmányához, így meglátják a tükörképüket, és harcolni kezdenek vele” – mondta az Audubon magazinban egy amerikai szakértő.

Mivel a tükörkép sosem menekül el, sosem adja meg magát, és mindig pontosan ugyanolyan agresszívan támad vissza, a madár képtelen lezárni a küzdelmet.

Magyarországon a leglátványosabb harcot a barázdabillegetők vívják. Ez a faj előszeretettel énekli körbe a területét, és a parkoló autók kiváló, magaslati megfigyelőpontként szolgálnak számukra. Innen pillantják meg a tükörben a vélt ellenséget. A balkáni gerlék és más, emberközelben élő fajok szintén gyakran esnek ebbe a csapdába. Máshol a vörösbegyek és a verébfélék a leggyakoribb áldozatai a saját tükörképüknek.

A harc így napokon keresztül, sőt, akár hetekig is elhúzódhat. A madár mániákusan kopogtatja az üveget, csipkedi a tükröt, és közben folyamatosan ürít a járműre, ahogy a tükör körül fel-alá futkos.

Egy hazai példa szerint Sásdon egy fehér gólya napokig verte ugyanannak az épületnek az ablakait a saját tükörképe miatt.

Külföldön is rengeteg autótulajdonos számol be hasonló esetekről. „Egész nyáron néztem, ahogy a pulykák szétverték a szomszéd BMW-jét” – fakadt ki a Redditen egy szemtanú.

Ez a szélmalomharc rengeteg energiát emészt fel. A madár a folyamatos támadás miatt kevesebb időt tölt táplálkozással, elhanyagolja a fiókák etetését, és a végkimerülés szélére sodródik. A nagyobb testű fajok ráadásul komoly fizikai sérüléseket szenvedhetnek, és akár be is törhetik az üveget. Fontos azonban tisztázni, hogy ez a lassú, ismétlődő támadás nem azonos azzal a jelenséggel, amikor a madarak nagy sebességgel, végzetes erővel csapódnak neki az ablakoknak.

Az utóbbi egy navigációs tévedés, ami azonnali halált okozhat, míg itt egy elhúzódó, területi vitáról van szó.

A megoldás pofonegyszerű, és nem igényel drága beruházást. A legfontosabb lépés a tükröződés megszüntetése a forrásnál, méghozzá az épületek és a járművek külső oldalán. Ha az autódat pécézte ki egy szárnyas, parkolás után azonnal hajtsd be a visszapillantó tükröket. Ha fix tükröd van, húzz rá egy egyszerű papírzacskót vagy egy rongyot. A szakemberek külön kiemelik, hogy a papír sokkal jobb választás a műanyagnál, mert az utóbbi a melegben megmarhatja a drága lakkréteget.

Épületek esetében a külső szúnyogháló felszerelése a legtökéletesebb fegyver: egyszerre veszi el az üveg tükröződését, és védi meg a madarat a halálos becsapódástól.

Ha nincs szúnyogháló, ideiglenesen a külső üvegfelületre ragasztott karton, matt fólia vagy akár szappannal húzott csíkok is segíthetnek.

Via MME


Link másolása
KÖVESS MINKET: