8. Aralık 2015

3 Boyutlu ve İşlevsel Beyin-Benzeri Doku Yaratıldı ve Aylarca Hayatta Tutuldu!

Biyomühendisler, sıçanlardaki beyin dokusu gibi işleyen ve yapısal benzerlikler gösteren üç boyutlu bir beyin benzeri doku yarattılar. Ayrıca, doku laboratuar koşullarında iki aydan fazla süre canlı tutulabildi. Doku, ilk olarak travma sonrası oluşan kimyasal ve elektriksel değişimleri çalışmak için kullanıldı. Ayrı bir deneyde ise ilaçlara verdiği tepki gözlemlendi. Bu dokunun hasar ve hastalıkların yanı sıra beyin fonksiyonlarının araştırmasında ve beyindeki fonksiyonel bozukluklara yeni tedaviler geliştirilebilmesi için önemli bir model olması bekleniyor.

Beyin benzeri doku Ulusal Biyomedikal Görüntüleme ve Biyomuhendislik Enstitüsü (NIBIB) tarafından desteklenen Boston’da bulunan Tufts Üniversitesi’nin Doku Mühendisliği Kaynak Merkezi’nde geliştirildi. Projeyi Tufts Üniversitesi Profesörlerinden, aynı zamanda Doku Mühendisliği Kaynak Merkezi’nin yöneticisi olan David Kaplan yönetti.

Nöronlar şu anda kontrol edilebilir bir ortamda davranışlarının çalışılabilmesi amacıyla petri kaplarında üretiliyor. Ancak, iki boyutlu olarak üretilen nöronlar ayrılmış bölgelerde bulunan beyaz ve gri maddeden oluşan beyin dokusunun karmaşık yapısal organizasyonunun yerini dolduramamakta. Gri madde nöronların gövde kısımlarından oluşurken, beyaz madde ise farklı nöronları birbirine bağlayan aksonları içermektedir. Beyin hasarları ve hastalıklar bu iki bölgeyi farklı şekillerde etkilediği için beyaz ve gri madde bölgelerinin ayrı olduğu bir model gerekmektedir.

Doku mühendisleri nöronların her yönde daha kolay bağlantı kurabilmesi için nöronları üç boyutlu jel ortamlarda geliştirmeyi denediler. Ancak, bu jel bazlı doku örnekleri uzun ömürlü ve verimli olamadı. Bunun nedeni ise nöronların geliştiği bu yapay ortamda hücre büyümesini ve/veya gelişimi ve işlevlerini destekleyen farklı komşu yapılarının bulunduğu karmaşık bir hücre dışı yapının bulunmamasıydı. Kısaca, nöronların üç boyutlu olarak gelişmesi için alan sağlamak yeterli değildi.

Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayınlanan bir rapora göre bir grup biyomühendis beyaz-gri madde ayrımını yapabilen ve laboratuvar koşullarında iki aydan daha uzun süre canlı kalabilen üç boyutlu fonksiyonel beyin benzeri dokuyu başarılı bir şekilde yarattılar. Ulusal Biyomedikal Görüntüleme ve Biyomuhendislik Enstitüsü’ndeki Doku Mühendisliği programının yöneticiliğini yapan Dr. Rosemarie Hunziker şöyle söylüyor:

“Bu çalışma olağanüstü bir başarı oldu. Ayrıca, bu çalışma beyin fonksiyonlarını taklit etmek için gerekli ve yeterli ortamı yaratmak amacıyla derin bir beyin fizyoloji bilgisiyle geniş ve sürekli büyüyen biyomühendislik ekipmanlarını birleştirdi.”

Beyin benzeri dokuyu yaratmanın anahtarı farklı fiziksel özelliklerdeki iki biyolojik malzemeyi yeni bir bileşik yapacak şekilde birleştirmekten geçiyor. Bu malzemeler ise ipek proteininden yapılmış süngerimsi bir iskele ve bu iskeleye göre daha yumuşak kolajen bazlı bir jel. İskele nöronların tutunması için gereken bir yapı olarak işlev görürken kolajen bazlı jel ise aksonların jel içinde büyümesini destekliyor.

Araştırmacılar beyaz-gri madde ayrımını sağlayabilmek için süngerimsi iskeleyi donut şeklinde kesip içine farelerden elde edilen nöronları yerleştirdi. Bunu takiben donutun ortasını ileriki aşamalarda iskelenin içine yavaş bir şekilde yayılacak olan kolajen bazlı jel ile doldurdular. Nöronlar sadece birkaç gün içerisinde iskelenin çevresindeki gözeneklerde işlevsel ağlar oluşturdu ve gönderdikleri uzun akson uzantıları ortadaki jelin içinden geçerek donutun karşı bölümündeki nöronlarla bağlantı kurdu. Sonuç olarak ayırt edilebilen beyaz madde (aksonlar) ve gri madde (sinir hücrelerin gövdelerinin yoğunlukta olduğu bölge) bölgeleri oluştu.

Araştırmacılar, üç boyutlu ortamda geliştirilen nöronların sağlığını ve işlevselliğini kontrol etmek ve bu nöronları daha önceki araştırmalarda iki boyutlu ortamda veya petri kabında geliştirilen nöronlarla karşılaştırmak için haftalarca deneyler yaptılar. Bu deneylerin sonucunda üç boyutlu beyin benzeri dokuda gelişen nöronların büyüme ve işlevsellikle ilgili gen ifadelerinin daha yüksek olduğu gözlemlendi. Buna ek olarak, üç boyutlu ortamda gelişen nöronların metabolik faaliyetleri beş haftaya kadar sabit kalırken sadece jel içinde geliştirilen nöronların sağlığının yirmi dört saat içerisinde bozulmaya başladığı gözlemlendi. İşlevsel olarak bakıldığında ise, üç boyutlu beyin benzeri dokudaki nöronların elektriksel faaliyetleri ve sağlıklı bir beyinde görülen taklit sinyalleri gibi tepkiler gözlemlendi hatta bu tepkilere bir nörotoksine karşı beynin verdiği tipik bir elektrofizyolojik tepki de dahildi.

Üç boyutlu beyin benzeri doku kemirgen beyniyle benzer fiziksel özellikler gösterdiği için araştırmacılar, dokunun travmatik beyin hasarları araştırmasında kullanılabileceği bir yol bulmaya çalıştılar. Travmatik beyin hasarını taklit etmek amacıyla doku üzerine farklı yüksekliklerden ağırlık düşürdüler. Bu simülasyonun sonucu olarak dokuda, hayvanlardaki travmatik beyin hasarına verdikleri benzer elektriksel ve kimyasal değişimler gözlendi.

Kaplan’a göre doku modeli üzerinde travmatik hasarları çalışabilmek hayvan araştırmaları için avantajlar sağlıyor çünkü şu anda yürütülen deneylerde beynin çıkarılıp parçalara ayrılması ölçümleri geciktiriyor. Kaplan şöyle söylüyor:

“Bu sistemle dokunun travmatik beyin hasarlarına verdiği tepkiyi gerçek zamanlı olarak takip edilebileceğiz. Daha önemlisi ise bu teknikle hasarın giderilmesini ve daha uzun süreçte neler olabileceğini izleme şansı elde ediyoruz.”

Kaplan, farklı nörolojik bozuklukların araştırılabilmesi için beyin benzeri dokunun uzun süreli olarak canlı kalabilmesinin önemini şu sözlerle vurguluyor:

“Dokunun laboratuvar koşullarında uzun süre canlı kalabilmesi bize nörolojik hastalıklara daha önce yapamadığımız farklı yöntemlerle bakma şansı verdi. Nörolojik hastalıklar çok uzun süreli zaman aralıkları gerektirdiği için kullanılan teknikler yetersiz kalmaktaydı.”

Hunziker şöyle söylüyor:

“Çalışma, daha gelişmiş modellerin daha derin araştırılabilecek hipotezlerin test edilmesine olanak sağlıyor. Bu model sayesinde beyindeki işlevsel bozukların tedavisinin hızlandırabileceğini, aynı zamanda normal beyin fizyolojisini de daha iyi bir şekilde araştırılabileceğini umut ediyoruz.”

Kaplan ve ekibi şu anda geliştirdikleri dokuyu beyine daha çok benzetebilmek için bir yol arıyorlar. En son raporlarına göre, araştırmacılar donut iskeleyi tek merkezli altı halka şeklinde ve her biri farklı türde nöronlar içerecek şekilde modifiye ettiler. Bu düzenlemeyle insan beyin korteksinin farklı nöronlar içeren altı farklı katmanı taklit edilebildi.

Ulusal Biyomedikal Görüntüleme ve Biyomühendislik Enstitüsü’nün kaynak anlaşmasının bir parçası olarak, Doku Mühendisliği Kaynak Merkezi’nin araştırmalarında elde ettiği yeni teknolojileri biyomedikal araştırma topluluklarıyla paylaşması gerekiyor. Kaplan’ın bu konudaki görüşleri şöyle:

“Bu doku üzerinde çalışma yürütmek isteyen diğer laboratuarlarla işbirliği kurmak için sabırsızlanıyoruz.”

Çeviren: Metin Acar (Evrim Ağacı Okuru)

Kaynak: ScienceDaily

8. Aralık 201512. Ekim 2024

Beynin Elektriksel Frekans ile Duyusal Bilgiyi Kodlaması

İnsan beyninin duyusal uyaranları nasıl işlediği ve bunları anlamlı algılara nasıl dönüştürdüğünün sinirbilimsel araştırması, karmaşık bir dizi biyolojik, kimyasal ve elektriksel faaliyeti içerir. Bu sistemin merkezinde nöronlar, sinir sisteminin birincil yapı taşları olarak hizmet veren özelleşmiş hücreler ve bunların iletişimi kolaylaştırmak için eylem potansiyelleri olarak bilinen elektrik sinyallerine dayanan kapsamlı ağları yer alır. Bu aksiyon potansiyelleri, gelen uyaranların yoğunluğuna veya doğasına bakılmaksızın sabit bir genlik (yaklaşık +40 milivolt) sergilemeleri bakımından dikkat çekicidir. Bu sabitlik önemli bir soruyu beraberinde getirir: eğer aksiyon potansiyellerinin genliği değişmiyorsa, beyin bu kadar geniş çeşitlilikteki duyusal bilgiyi nasıl kodlar? Cevap, beynin duyusal verileri işleme ve yorumlama becerisinde önemli rol oynayan bu elektrik sinyallerinin zamanlaması ve frekansı gibi diğer değişkenlerde yatmaktadır.

Duyusal İşlemenin Nörobilimi

Tahminen 80 ila 100 milyar nöron içeren insan beyni olağanüstü yoğun ve karmaşık bir ağdır. Bu nöronlar tek başlarına işlev görmezler, ancak homeostazın sürdürülmesi, nöronlar için destek ve koruma sağlanması ve sinyal iletimine katılma gibi çeşitli roller üstlenen çok sayıda glial hücre tarafından desteklenirler. Her bir nöron 10.000’e kadar sinaptik bağlantı oluşturabilir ve trilyonlarca sinapstan oluşan geniş bir ağa katkıda bulunarak milyarlarca elektrik sinyalinin aynı anda işlenmesini sağlar. Bu muazzam bağlanabilirlik ve hızlı sinyal kapasitesi, beyne olağanüstü hesaplama yetenekleri kazandırarak gerçek zamanlı yorumlamaya ve çevresel uyaranlara yanıt vermeye olanak tanır.

Nöronlar öncelikle sinapslar aracılığıyla diğer nöronlarla arayüz oluşturan dallanmış uzantılar olan dendritleri aracılığıyla duyusal girdi alırlar. Nörotransmitter güdümlü kimyasal sinyallerden oluşan sinaptik girdiler, nöronun aksonu boyunca eylem potansiyelleri olarak hareket eden elektrik sinyallerine çevrilir. Daha da önemlisi, aksiyon potansiyelleri akson boyunca ilerlerken tek tip bir genliği** korur, ancak karmaşık duyusal bilgileri kodlayan, ateşleme şekilleridir – zamanlama, frekans ve hatta diğer nöronlarla senkronizasyon.

Duyusal Kodlama: Aksiyon Potansiyellerinin Zamanlaması ve Frekansı

1’ler ve 0’ların kombinasyonlarının bilgiyi kodladığı dijital sistemlerdeki ikili kod gibi, beyin de duyusal uyaranları temsil etmek için elektriksel uyarı kalıplarını kullanır. Bu benzetmede, zamanın belirli bir anında bir aksiyon potansiyelinin varlığı bir “1 ‘i temsil ederken, yokluğu bir ’0 ”ı temsil edebilir. Bununla birlikte, sabit, ayrık girdilere sahip ikili kodlara dayanan dijital bilgisayarların aksine, beynin sinirsel kodu önemli ölçüde daha dinamik ve çok yönlüdür. Görsel, işitsel, dokunsal veya kokusal olsun, duyusal uyaranlar nöral sinyallerin frekansı (aksiyon potansiyellerinin ne sıklıkla ateşlendiği) ve zamanlaması (bu ateşlemeler arasındaki kesin aralıklar) ile kodlanır. Bu iki parametre birlikte çalışarak beynin duyusal girdiyi sınıflandırmak ve yorumlamak için kullandığı nöral bir “alfabe” oluşturur.

Son araştırmalar zamanlama rolünün daha önce düşünüldüğünden çok daha önemli olduğunu ortaya koymuştur. Geleneksel olarak nörobilim, aksiyon potansiyellerinin frekansının bir uyaranın gücünü veya yoğunluğunu ifade ettiği hız kodlama teorisini vurgulamıştır. Örneğin, acı verici bir iğne batması gibi daha güçlü bir uyaran, bir nöronun bir kalem ucundan hafif bir dokunuştan daha sık ateşlenmesine neden olur. Bu frekans temelli kodlama, beynin değişen uyaran yoğunlukları arasında ayrım yapmasını sağlar. Bununla birlikte, yeni bulgular zamansal kodlamanın (aksiyon potansiyellerinin ne zaman gerçekleştiğinin kesin zamanlaması) bilginin temsil edilmesinde daha önemli olmasa da eşit derecede önemli bir rol oynayabileceğini göstermektedir.

Deneysel Çalışmalar: Duyusal Algıda Zamanlamanın Rolü

Çarpıcı bir örnek, kemirgen modellerinde yapılan son deneysel çalışmalardan, özellikle de bıyıklarını kullanarak çevrelerini keşfeden fareleri içeren çalışmalardan gelmektedir. Fareler çevrelerindeki dokuları ve uzamsal özellikleri tespit etmek için büyük ölçüde bıyıklarına güvenirler ve bu da onları dokunsal duyusal işlemeyi incelemek için bir model sistem haline getirir. Araştırmacılar, beynin dokunsal girdiyi işlemekten sorumlu bölgelerindeki nöral aktiviteyi kaydederek, beynin farklı dokuları nasıl çözdüğünün anahtarının sadece frekansları değil, aksiyon potansiyellerinin zamanlaması olduğunu gözlemledi. Örneğin, fareler bıyıklarını pürüzsüz bir yüzeye sürttüğünde, nöronlar, ateşleme frekansı benzer olsa bile, pürüzlü bir yüzeyle karşılaştıklarından farklı bir zaman aralığında ateşlediler.

Bu, beynin duyusal uyaranların daha ayrıntılı ve incelikli bir temsilini oluşturmak için hem zamanlama hem de frekans kullandığını göstermektedir. Zamanlamadaki ince farklılıkları tespit etme yeteneği, aksi takdirde çok benzer olan uyaranlar arasında ayrım yapmak için çok önemli olabilir. Bu bulgular, daha önceki nöral kodlama modellerine meydan okumakta ve hem zamanlamanın hem de frekansın birbirine bağlı olduğu ve beynin duyusal bilgiyi nasıl kodladığına birlikte katkıda bulunduğu bir sinerjik model önermektedir.

Sinirsel Kodlamadan Biyomedikal Uygulamalara

Beynin duyusal bilgiyi nasıl kodladığını anlamak sadece teorik bir ilgi alanı değildir; biyomedikal mühendisliği ve nöral protezler gibi teknolojilerin geliştirilmesi için derin etkileri vardır. Bu cihazlar, doğrudan sinir sistemi ile arayüz oluşturarak kaybedilen duyusal veya motor fonksiyonları geri kazandırmayı amaçlamaktadır. İşitme kaybı için koklear implantlar veya görme restorasyonu için retinal implantlar gibi mevcut protezler, genellikle nöronları belirli frekanslarda uyararak hız kodlama sistemini taklit eden nispeten basit duyusal kodlama modellerine dayanmaktadır. Bununla birlikte, zamansal kodlama anlayışımız ilerledikçe, beynin doğal duyusal bilgi kodlama yöntemlerini daha iyi taklit eden daha sofistike protezler geliştirilebilir. Bu tür cihazlar potansiyel olarak kullanıcılara daha hassas ve incelikli duyusal deneyimler sağlayabilir.

Ayrıca, bu araştırmanın nörolojik bozuklukların tedavisi için etkileri vardır. Epilepsi**, *Parkinson hastalığı* ve multipl skleroz gibi durumlar, normal sinirsel ateşleme düzenlerinde bozulmaları içerir. Zamanlama ve frekansın normal beyin işlevine nasıl katkıda bulunduğunun tam olarak anlaşılmasıyla, bu hastalıklardaki elektriksel dengesizlikleri hedef alan ve daha etkili müdahalelere yol açan yeni tedaviler geliştirilebilir.

İleri Okuma

Alpha Galileo
Churchland, P. S., & Sejnowski, T. J. (1992). “The Computational Brain.” MIT Press.
Mountcastle, V.B. (1997). “The columnar organization of the neocortex.” Brain, 120(4), 701-722.
Shadlen, M. N., & Newsome, W. T. (1998). “The variable discharge of cortical neurons: implications for connectivity, computation, and information coding.” The Journal of Neuroscience, 18(10), 3870-3896.
Dale Purves ve ark. 2003. Neuroscience. Sinauer Associates Yayınları. 3. Baskı
Mehta, S.B., & Kleinfeld, D. (2004). “Fractal dendritic patterns enhance neural connectivity.” Proceedings of the National Academy of Sciences, 101(30), 10839-10843.
Petersen, C. C. (2007). “The functional organization of the barrel cortex.” Neuron, 56(3), 339-355.
Stein, R. B., Gossen, E. R., & Jones, K. E. (2005). “Neuronal variability: noise or part of the signal?” Nature Reviews Neuroscience, 6(5), 389-397.
Herculano-Houzel, S. (2012). “The remarkable, yet not extraordinary, human brain as a scaled-up primate brain and its associated cost.” Proceedings of the National Academy of Sciences, 109(Supplement 1), 10661-10668.
Kandel, E.R., Schwartz, J.H., Jessell, T.M., Siegelbaum, S., Hudspeth, A.J., & Mack, S. (2013). “Principles of Neural Science.” 5th edition. McGraw-Hill Education.
Yanfang Zuo, Houman Safaai, Giuseppe Notaro, Alberto Mazzoni, Stefano Panzeri , Mathew E. Diamond. 2015. Complementary Contributions of Spike Timing and Spike Rate to Perceptual Decisions in Rat S1 and S2 Cortex. Current Biolog; DOI: 10.1016/j.cub.2014.11.065

8. Aralık 2015

Acı Hissetmemenin Moleküler Kökeni

Nadir görülen bir genetik mutasyon ile doğan insanlar acı hissedemiyorlar.. Uzun yıllardır bilinen bu durumu, ilaçlar ile yapay olarak elde etme çalışmaları ise çok da gözle görülür başarı gösteremedi. University of College London’dan araştırmacılarının yürüttüğü yeni bir çalışmada ise, aynı mutasyonu bulundurmak üzere genetik olarak modifiye edilmiş fareler ile acısız ağrısız bir hayatın reçetesi ortaya çıkarıldı.

Mesajların (kimyasal veya sinirsel iletinin) sinir hücreleri arasındaki aktarımını veya geçişini sağlayan ve hücre zarı üzerinde konuçlanan ‘kanallar’ sinir sistemi içerisinde elektriksel iletimin sağlanması için ciddi bir önem arz eder. 2006 yılında yayımlanan bir çalışmada bu kanallardan birisi olan Nav1.7 (bir sodyum kanalı) çoğunlukla ağrı/acı iletilen güzergahlarda bulunduğu ve bu kanalı sentezleyen geninde hasar ile doğan insanların acı hissedemedikleri gösterilmişti. Nav1.7 kanalını bloke eden veya çalışmasını durduran ilaçların ise şimdiye kadar ciddi bir etkisi gözlemlenmedi.

Nature Communications’da yayımlanan bu yeni çalışma Nav1.7’den yoksun olan hem insan hem de farelerin normalin üzerinde doğal opioid peptitler ürettiklerini ortaya koyuyor. Bu proteinler morfin veya kodein gibi sinir sistemi üzerinde analjezik etkiler gösteren proteinlerdir.

Acısızlık veya başka bir deyişle ağrı hissinden yoksun olma durumunun opioidlere bağlı olup olmadığını anlamak için araştırmacılar, Nav1.7 bulundurmayan farelere bir opioid inhibitörü (durdurucusu) olan ‘naloxene’ (naloksen) vererek, acı hissini tekrar kazandıklarını gözlemlediler. Bu deneyi takiben, aynı mutasyona sahip 39 yaşındaki bir kadına da naloksen verildi ve kadının hayatı boyunca ilk kez acı hissetmesi sağlandı.

Bugün birçok sodyum kanalı bloklayıcısı biliniyor ve bunlar lokal anestezide kullanılıyor. Ancak uzun süreli ağrı / acı kontrolünde kullanılamıyorlar çünkü bütün bir uyuşukluğa (hissizliğe) ve çeşitli cidid yan etkilere sebep olabiliyorlar. Buna karşılık Nav1.7 eksikliği ile doğan insanlar acı hissedemiyorlar ve bilinen tek yan etkisi ise koku alamamak.

Morfin gibi opioid ağrı kesiciler acı hissini düşürmekte son derece etkililer ancak uzun süreli kullanımları bağımlılık veyahut toleransın ortaya çıkmasına sebep olabilmektedir. Bunun sonucunda da artık vücudun bağışıklığı ve ilacın normal dozlarında işe yaramaması ve hatta çalışmasının tamamen durması gibi sonuçlar da oluşabilmektedir.

Profesör John Wood’un açıklamasına göre, Nav1.7 bloklayıcılarının içinde bu kanalı bloklamak için en düşük dozlarda ve miktarda ihtiyaç duyulan maddenin opioid olduğu görülüyor. Çalışmayan veya hatalı Nav1.7’ye sahip olan insanlar çok düşük seviyelerde opioidler üretiyorlar ve gözle görülür bir yan etki de tecrübe etmiyorlar veya bir tolerans geliştirmiyorlar.

Araştırmacılar ise şimdi 2017’de başlayacak insan deneyleri ile ilaç / kimyasal kombinasyonlarını ve/veya varyasyonlarını deneyerek milyonlarca acı çeken, ağrılı rahatsızlıklar duyan insana yardımcı olacak sonuçlara ulaşmayı bekliyorlar.

Araştırmanın fizyolojik deney kısmındaki bulgularından biri de modifiye farelerin sinir sistemlerinde modifiye olmayanlara nazaran iki kat daha fazla doğal-opioidler bulundurması idi.

Transjenik (genetik olarak modifiye edilmiş) hayvan modellerinin insan hastalıkları ile ilgili olarak klinik önemlerini tekrar vurgulayan araştırma, bu durumun acısızlık için de geçerli olduğunu ömrü boyunca ağrı veya acı hissetmemiş bir insanın acıyı tecrübe setmesini sağlayacak kadar büyük uygulamalarının olabileceğini de göstermiş oldu.

Kaynak : Bilimfili, Michael S. Minett, Vanessa Pereira, Shafaq Sikandar, Ayako Matsuyama, Stéphane Lolignier, Alexandros H. Kanellopoulos, Flavia Mancini, Gian D. Iannetti, Yury D. Bogdanov, Sonia Santana-Varela, Queensta Millet, Giorgios Baskozos, Raymond MacAllister, James J. Cox, Jing Zhao, John N. Wood. Endogenous opioids contribute to insensitivity to pain in humans and mice lacking sodium channel Nav1.7. Nature Communications, 2015; 6: 8967 DOI: 10.1038/ncomms9967

8. Aralık 2015

İnsanlar Örümceklerden Neden Çok Korkar?

orumcek-korkusu-bilimfilicom Yandaki bulanık fotoğraftaki şeyi ayırt edebildiniz mi? Evet, yağmur damlalarıyla ıslanmış ağı üzerinde dinlenen bir örümcek. Bahçenizde, evinizde, iş yerinizde, nerede karşılaşsanız bir ürperti hissettiğiniz, temas etmekten özellikle kaçındığınız ve genellikle de temkinli yaklaştığınız örümceklere dair korkunuzun kaynağı ne olabilir?

Kimilerine göre, örümcek korkusu doğal olarak var, öğrenilmiş bir şey değil. Evrimsel psikologlara göre; çevremizdeki başka bir şeye dikkat etmesek bile, örümcekler; insanların özellikle alışkın olduğu evrimsel devamlılığı olan atasal bir risktir. Hepsinden öte, geçen yıl Evolution and Human Behavior ‘da yayımlanan bir çalışmaya göre; Afrika’daki atalarımız milyonlarca yıl boyunca bu sekiz bacaklı yaratıklarla aynı yaşam alanını paylaşmıştır ve örümceklere özgü gelişen bu tetikte olma halinin temelinde; onları hayatımız için tehlike arz eden öldürücü ısırıklara sahip canlılar olarak görmemiz yatıyor olabilir.

Tek bir ısırık, kurbanını başka tehditlere karşı savunmasız hale getirebilen günlerce sürebilecek bir güçsüzlüğe sokabilir, hatta öldürebilir. Dolayısıyla örümcekleri fark etme yetisi (şuan o kadar olmasa bile) çok uzun yıllar önce bir avantaj haline gelmiş olabilir.

İnsanların örümcekleri fark etmeye özgü bir göze sahip olup olmadıklarını test etmek için, bilimciler; bilgisayar ekranında gösterilen çizgilere bakmalarını ve en uzununu seçmeleri gibi basit bir görevi yerine getirmeleri içinüniversite öğrencilerini bir araya topladılar. Deneklerin görevi 3 defa tekrarlamalarının ardından, tekrar yapmaları istendi. Bu kez çizgilere ek olarak ekranda başka bir nesne daha anlık olarak gösterildi. Bu nesne neredeyse göz açıp-kapama kadar kısa bir sürede, 200 milisaniyede ekranda belirip yok oldu.

Çizgi-kıyaslama görevi deneklerin dikkatini tamamen çalışmaya çekme noktasında oldukça başarılı bir teknikti. Eğer gösterilen nesne örümcek yerine bir enjektör resmi olsaydı, deneklerin %15’inden daha azı bu nesnenin ekrandaki yerini belirleyebilmiş ve onu tanımlayabilmişti. Benzer şekilde, yalnızca %10’luk kısım sinek resminin yerini saptayabilmiş ve tanımlama yapabilmişti. Öte yandan ise, deneklerin yarısından fazlası gösterilen örümcek resmini farketmiş, yerini saptamış ve onu tanımlayabilmişti.

Çalışmanın öncülerinden evrimsel psikolog Joshua New:

“Etrafta dolaşıyorsanız ve yerde bir tane örümcek ve bir iğne var ise, örümcekten ziyade iğneye basma eğilimi gösterirsiniz” diyor, –birçok insanın iğne vurulma korkusuna sahip olmasına rağmen–

Kaynaklar: Bilimfili
1- Traci Watson, “Spider-sense? Humans have it”, http://www.usatoday.com/story/news/nation/2014/10/05/spiders-study-humans-fear/16679577/
2- Janet Fang, “Why Are Humans So Afraid Of Spiders?”, http://www.iflscience.com/plants-and-animals/our-fear-spiders-innate-not-learned

8. Aralık 2015

Enfeksiyonları ışıldayarak haber veren yara bandı

Click here to display content from YouTube.
Learn more in YouTube’s privacy policy.

Always display content from YouTube

Vücutta açık bir yara olduğunda bu bölge temizleniyor ve dışarısıyla bağlantının kesilmesi için bandajlanıyor. Ancak bazen bu bile yaranın enfeksiyon kapmasının önüne geçemiyor. Parıldayan bu yara bandı sayesinde enfeksiyonlar erken aşamada teşhis edilebiliyor ve tedavi süreci hız kazanıyor.

İngiltere’de geliştirilen bandaj prototipi görünüş olarak sıradan bandajlardan farklı olmasa da içerisinde oldukça yararlı olabilecek bir teknoloji barındırıyor. Jel benzeri bir maddenin kullanıldığı bandaj, bakteriyle temas ettiğinde üzerinde bulunan zararsız floresan yeşil renkte yanmaya başlıyor. Böylece doktorlar enfeksiyonlu bölgeyi erkenden tespit ediyor ve tedaviye başlıyor. Normalde doktorlar yaranın enfeksiyon kapmaması adına direkt olarak antibiyotik tedavisine başlıyor. Ancak antibiyotiğin gereksiz yere kullanılması antibiyotik direnci oluşmasına neden oluyor. Şimdilik prototip aşamasında olan bandajın gelecekte bu sorunu kökten çözeceği umut ediliyor.

Kaynak: Log

8. Aralık 2015

Google iğnesiz kan alma teknolojisi geliştiriyor

Google sağlık alanındaki çalışmalarını akıllı bileklik veya saat üzerinde değil bu kez gerçek bir medikal ürün üzerinde sürdürüyor. Teknoloji devi, patentini aldığı cihazla, iğneye gerek kalmadan daha kolay ve acısız bir işlemle hastalardan kan almayı hedefliyor.

Gazla çalışan bir mikropartikülle deriyi delen cihaz, negatif basınç uygulayarak haznesine bir miktar kan örneği çekiyor. Bileğe takılan bir başka cihazla uyumlu çalışması planlanan kan alma cihazı böylece hasta veya doktorlara daha hızlı ve daha basit test sonuçları sunacak. Ancak bu yolla elde edilen kan miktarı “örnek” sayılabilecek bir miktarda olduğu için iğneyle kan almanın yerine geçeceğini söylemek zor. Söz konusu cihaz daha ziyade hızlı kan örnekleri için çözüm sunacak. Örneğin kan şekeri seviyesini ölçmek isteyen şeker hastaları bu cihaz yoluyla bunu kendi başlarına gerçekleştirebilecek.

Kaynak: Log