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
Itt a lista: Kapu Tibor ezeket a kísérleteket végzi el a Nemzetközi Űrállomáson
A magyar űrhajós 14 napot tölt a Nemzetközi Űrállomáson, és minden percét tudományos munkára fordítja. Olyan dolgokat vizsgál, amik a jövő űrutazásait és az életünket is befolyásolhatják.


Paracetamol, VR-szemüveg, növények és gyümölcslegyek – Kapu Tibor magyar űrhajós nemcsak utazik, hanem aktívan kutat is a Nemzetközi Űrállomáson. A kéthetes misszió alatt lenyűgözően sokrétű kísérletekben vesz részt, amelyek közül több nemcsak az űrkutatásban, de a földi életben is hasznos lehet, írja a hvg.hu.

A kutatások egy része az emberi test működésére fókuszál. Vizsgálják például, hogyan változik meg a hang az űrben, illetve milyen hatással van a mikrogravitáció az agyi vérkeringésre. Egy másik kísérlet azt figyeli, miként reagál a szervezet a stresszre a világűrben, ehhez pedig VR-eszközt, nyál- és könnymintákat is használnak.

Kapu Tibor egy különleges szemészeti eszközt is kipróbál, amely a hosszú űrutazások során jelentkező neurookuláris tünetek kezelését segítheti. A hatóanyag nélküli eszközt öt napig alkalmazza majd, tapasztalatairól pedig részletes beszámolót készít.

A növények sem maradnak ki a vizsgálatokból. A VITAPRIC projekt során mikrozöldségek csírázását és fejlődését figyelik, valamint azt is kutatják, hogy az alacsony szeléntartalom milyen hatással van a növényi tápanyagtartalomra.

Az emberi mikrobiom sem marad ki: a MAGOR kutatás nyál-, széklet- és vizeletmintákon keresztül követi nyomon az űrhajósok bélrendszerében, szájüregében és húgyutakban zajló változásokat az űrutazás előtt, alatt és után.

A navigáció és térérzékelés is kiemelt szerepet kap. Az egyik projekt a mobiltelefonok érzékelőit – például giroszkópot és gyorsulásmérőt – vizsgálja mikrogravitációban.

Egy másik kutatás a Földről készült űrfotók alapján teszteli, milyen pontossággal működhet a geolokáció az űrben.

A térérzékelést külön is vizsgálják: az ENPERCHAR és a szerzett ekvivalencia teszt a kognitív feldolgozást és az érzékelés torzulásait méri. A kutatók figyelik a szóbeli beszámolókat is, hogy megértsék a pszichológiai hatásokat extrém környezetben.

Kapu Tibor egy apró, de sokoldalú műszerrel is dolgozik, amely többek közt a sugárzási szintet, páratartalmat és fényintenzitást is monitorozza. Ez a HUNOR RANDAM projekt, amely fontos adatokat szolgáltat az űrhajósok biztonságához.

A folyadékok viselkedése is fókuszban lesz. A DiRoS-B nevű kísérlet egy forgó vízcsepp belsejében vizsgálja a mikrorészecskék mozgását. Egy másik vizsgálat, az M4D, a mikrofluidikai rendszerek működését és a gyógyszerek – például a paracetamol – stabilitását elemzi mikrogravitációban.

Az élőlények DNS-ének sérüléseit is tanulmányozzák. Gyümölcslegyek és lárvák segítségével próbálják feltérképezni, hogy az űrbéli sugárzás milyen genetikai károsodásokat okoz, és hogy bizonyos enzimek képesek-e ezt ellensúlyozni.

A 3D nyomtatott anyagokat érő változásokat is vizsgálják. A kutatás célja, hogy a Földön és az űrben tárolt polimerek közti különbségeket feltárva fejlettebb űrtechnológiát lehessen kifejleszteni.

A ruházat viselkedését is elemzik. A kutatók arra kíváncsiak, hogyan befolyásolja a hőleadást az, amit az űrhajós visel – akár a jövő űrruháinak tervezéséhez, akár sport- vagy egészségügyi célokra a Földön.

A magyar űrhajós végül az UHU nevű kísérletben az úgynevezett tranziens fényjelenségeket figyeli.

Ezek a zivatarokhoz kapcsolódó villanások akár 100 km magasba is elérhetnek. A méréseket az űrből és a Földről is végzik.

Kapu Tibor június 25-én reggel indult el a SpaceX Dragon kapszulájában az Ax-4 küldetés keretében. A fellövést követően magyar nyelvű üzenetet mondott az űrkapszula fedélzetéről. A rakétafokozat sikeresen visszatért a kijelölt landolási zónába.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk
TUDOMÁNY
A Rovatból
Emberi hamvak és marihuána is odaveszett a Csendes-óceánba zuhant űrkapszulában
Az ejtőernyők meghibásodtak, így a különleges küldetést teljesítő „Mission Possible” névre keresztelt űreszköz a vízbe zuhant. A cég azt ígérte, hogy felveszik a kapcsolatot a családokkal.


Június 23-án indította útjára a SpaceX a Falcon 9 rakétát a kaliforniai Vandenberg Űrbázisról. A Transporter-14 nevű küldetés során összesen 70 hasznos terhet szállítottak alacsony Föld körüli pályára. A rakomány legnagyobb darabja a Nyx nevű visszatérő kapszula volt, amelyet a német The Exploration Company fejlesztett, és amely 1,45 tonnát nyomott.

A „Mission Possible” névre keresztelt kapszula a vállalat első próbálkozása volt arra, hogy körülbelül 300 kilogramm rakományt juttasson el az űrbe, majd onnan vissza is hozza.

A fedélzeten 166 ember hamvai és DNS-mintái is helyet kaptak, amelyeket az amerikai Celestis biztosított. A cég célja az volt, hogy az elhunytak földi maradványait eljuttassa a világűrbe, majd egy rövid küldetés után visszajuttassa azokat a családtagokhoz.

A kapszula sikeresen pályára állt, azonban a visszatérés során meghibásodtak az ejtőernyők, és az űreszköz a Csendes-óceánba csapódott. A Celestis közleményben számolt be a történtekről: „A váratlan esemény következtében úgy véljük, hogy nem fogjuk tudni visszaszerezni a fedélzeten lévő kapszulákat. Osztozunk a családok csalódottságában, és őszinte hálánkat fejezzük ki a bizalmukért. Az elkövetkező napokban csapatunk minden családdal külön-külön felveszi a kapcsolatot, hogy támogatást nyújtson és megbeszélje a lehetséges következő lépéseket.”

A küldetés során nemcsak emberi maradványokat, hanem kísérleti célú marihuánamagokat is szállítottak az űrbe. A kutatók arra voltak kíváncsiak, hogy a mikrogravitáció miként hat a növények csírázására és ellenálló képességére. A Martian Grow szerint a kannabisz azért alkalmas erre, mert ellenálló, többcélú és biológiailag összetett, így ideális alany az űrbéli növénykutatáshoz.

A Celestis számára nem ez volt az első sikertelen küldetés. 2023 májusában egy UP Aerospace rakéta néhány másodperccel az indítás után felrobbant. A fedélzeten akkor egy NASA-űrhajós hamvait, valamint több mint egy tucat NASA-kísérleti terhet szállítottak - írja a 24.hu.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk

TUDOMÁNY
A Rovatból
Megdöbbentő felfedezés: létezik egy új vércsoport – de mindössze egyetlen ilyen embert ismernek a világon
A tudósok több mint tíz éve vizsgálták a rejtélyes esetet, mire kiderült az igazság. Az új vércsoportot egy francia nőnél azonosították, akinek különleges genetikai öröksége van.


Egy francia nőnél felfedeztek egy teljesen új vércsoportot, amit most hivatalosan is elismertek. Ő az egyetlen ismert ember a világon, akinek ilyen van.

A különleges felfedezés mögött több mint tíz évnyi kutatómunka áll. A francia vérellátó intézet, az EFS szakemberei még 2011-ben, egy műtét előtti rutinellenőrzés során vették észre, hogy valami szokatlan van a nő vérében. Akkoriban azonban még nem álltak rendelkezésre a szükséges technológiák, hogy pontosabb vizsgálatokat végezzenek – számolt be a Gizmodo.

Az áttörés végül 2019-ben jött el, amikor a nő DNS-ét alaposan elemezték. Kiderült, hogy egy nagyon ritka genetikai mutációt örökölt mindkét szülőjétől.

Ez a mutáció olyan különleges, hogy a nő vércsoportját hivatalosan is újként kellett elismerni. A testvéreinél is jelen van a mutáció, de csak az egyik változatban – emiatt nekik „hétköznapibb” vérük van.

A nő vércsoportját „Gwada-negatívnak” nevezték el – ez a Guadeloupe-szigetekre utal, ahol a nő született. A rendszeresítés után ez lett a világ 48. ismert vércsoportja. Június elején a Nemzetközi Vértranszfúziós Társaság is megerősítette a felfedezést.

Thierry Peyrard, a kutatás egyik vezetője úgy fogalmazott: „Ő az egyetlen személy a világon, aki kompatibilis önmagával.”

Ezért is lenne fontos, hogy találjanak még olyan embereket, akik hasonló vércsoporttal rendelkeznek, mert a hölgy jelenleg senkitől nem kaphat vért, ami vérátömlesztéssel járó betegség vagy baleset esetén kritikus lehet . A keresést elsősorban Guadeloupe térségében kezdik meg, ahol remélhetőleg akad majd még hasonló genetikai háttérrel rendelkező véradó.

A vércsoport pontos ismerete nemcsak véradásnál, hanem terhesség esetén is létfontosságú lehet – hiszen a szervezet képes lehet idegenként azonosítani és megtámadni az „ismeretlen” vérsejteket. Ezért is számít igazi tudományos mérföldkőnek ez a mostani felfedezés.

(via hvg.hu)


Link másolása
KÖVESS MINKET:


TUDOMÁNY
A Rovatból
„Talpra áll, mint egy keljfeljancsi!” – magyar kutatók világszenzációt alkottak a BME-n
A különleges testet egy építészhallgató és egy világhírű professzor közösen hozta létre. A találmány akár a Holdon fekvő űreszközök problémáját is megoldhatja.


Új geometriai testet találtak a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME) kutatói, a világ első monostabil tetraédere a gyakorlatban többek között űrmissziók leszállógységeinek tervezésekor hozhat áttörést - közölte a BME az MTI-vel szerdán.

A BME és a HUN-REN kutatói megtervezték és fizikailag meg is építették az első olyan 4 lapú testet, amely vízszintes felületre téve „keljfeljancsiként” mindig ugyanarra a lapjára billen vissza - írták a közleményben, amely szerint a matematikai és mérnöki bravúr egy korszakos matematikus, John Horton Conway 1984-es sejtésének igazolása. A testnek a kutatók a Bille nevet adták.

A feladaton Almádi Gergő építészmérnök hallgató és Domokos Gábor, a BME professzora, a Gömböc egyik felfedezője, a BME-HUN-REN Morfodinamika Kutatócsoport vezetője Conway tanítványával, Robert Dawsonnal, a halifaxi St. Mary’s Egyetem professzorával dolgozott együtt. Almádi Gergő június 24-én védte meg a témában írt diplomamunkáját a BME Építészmérnöki Karán.

A felfedezés jelentősége, hogy

a most megalkotott eljárás és az azon alapuló módszerek segítségével nagyon sok térbeli formánál meg lehet akadályozni a felborulást pusztán geometriai eszközökkel.

Minél kevesebb lapú egy test, annál nehezebb olyan modellt építeni belőle, amely minden helyzetből ugyanarra a lapjára tér vissza.

Az említett brit matematikuson kívül eddig nem sokan gondolták, hogy ez egy, a lehető legkevesebb, 4 lap által határolt testtel is lehetséges. Az egyetlen ilyen a Bille, egy könnyű karboncső vázból és nagy sűrűségű wolfram-karbid magból épített precíziós szerkezet - magyarázták.

„Ezen a területen ennél nincs nehezebb feladvány: ha ezt meg lehet csinálni, akkor az általunk kidolgozott elvek alapján bármilyen lapszámú poliéderből lehet hasonló tárgyat készíteni” - idézi a közlemény Domokos Gábort. Úgy fogalmazott, a Bille megalkotásával megnyílt egy új konstrukciós irány, a felfedezést pedig a mérnököknek kell továbbgondolni, hogy a módszer a gyakorlatban is hasznosíthatóvá váljon.

„A Bille geometriai feladat megoldása, amely talpra álló szerkezetek, így akár űrkompok tervezéséhez is hasznosítható lehet a jövőben”

- mondott egy példát a BME professzora, utalva arra, hogy a Holdon jelenleg is van három használhatatlan, az oldalára dőlve fekvő eszköz. Megjegyezte, míg egy matematikai bizonyításról kiderülhet, hogy valami nem stimmel vele, „erről nem fog, hiszen a modellje a valóságban is működik”.

A mértani testről készült tanulmány a Quanta magazinban jelent meg június 25-én. A BME-n szerdán mutatták be a monostabil tetraédert.


Link másolása
KÖVESS MINKET: