Lif açısından zengin bir beslenme düzeni yalnızca diyabet ve kalp hastalıklarına karşı korumakla kalmıyor aynı zamanda akciğer kanseri geliştirme riskini azaltabiliyor. Bu çıkarım Annuals of the American Thoracic Society’de basılı olarak yayımlanan bir çalışmaya ait.
NHANES – National Health and Nutrition Examination Surveys’den elde edilen verilerin analiz sonuçları, en üst düzeyde (yüzdeye vurulduğunda dörtte birlik bir kesime denk gelen) lif tüketen yetişkinler için “NHANES Besin Lif Tüketimi ile Akciğer Fonksiyonları Arasındaki İlişki” başlığı ile sıradaki bilgileri içerecek biçimde yayımlandı:
• Yüzde 50.1’lik normal akciğer fonksiyonlarına sahip olan en az seviyede lif tüketen dörtte birlik kesim ile karşılaştırıldığında yüzde 68.3’ü normal akciğer fonksiyonlarına sahip,
• Yine aynı karşılaştırmada alt dörtte birlik kesimin yüzde 29.8’lik solunum yolları engellerine karşılık, üst dörtte birlik kesim yüzde 14. 8 oranında solunum yolları sıkıntısı yaşıyor.
İki önemli solunum testinde de en yüksek oranda lif tüketen insanların en düşük lif tüketen insanlara nazaran ciddi biçimde daha yüksek başarı gösterdi. En üst dörtte birlik grup hem daha yüksek akciğer kapasitesine sahip hem de alınan nefesin üzerine alınan bir ikinci nefeste (alınan nefes geri vermeden) daha fazla havayı ciğerlerine çekebiliyordu.
Araştırmacılar, 2009 -2010 yıllarında NHANES anketlerine ve incelemelerine katılan yaşları 40 ile 79 arasında değişen 1,921 yetişkine ait kayıtların üzerinden geçerek bu sonuçlara ulaştı. NHANES anketleri aynı zamanda fiziksel testlerle de kombine edilmesi bakımından tekil bir özellik taşıyor. Bu bakımdan sonuçların güvenilir olduğunu söylemek yanlış olmaz.
Lif tüketimi hesabı tüketilen meyve, sebze, baklagil ve tam tahıllı gıdaların miktar ve çeşitlerine göre hesaplandı. Diyetleri günde 17.5 gramdan daha fazla lif içeren 571 kişiden oluşan bireyler en üst düzey lif tüketen dörtte birlik kesimi oluştururken, 360 kişilik en az düzeyde lif tüketen dörtte birlik grubun günlük lif tüketimi 10.75 gramdan daha az olarak kaydedildi.
Araştırmacılar bu veriler ile birçok demografik ve sağlık faktörü (sigara içme, hastalık geçmişi, diyabet, kilo, sosyoekonomik durum gibi) bilgilerini kombine etti ve lif ile akciğer fonksiyonu arasındaki bağımsız ilişkiyi tespit etti. Ancak eksik olan bilgilerden birisi (ki önemsiz bir eksiklik sayılmaz) akciğer fonskiyonlarının zamanla değişimi ve fiziksel aktivite değişimiydi. Maalesef bu veriler NHANES’te de mevcut değildi ve araştırmacıları da sonuçların kesinliğini açıklamakta sınırladı diyebiliriz.
Araştırmada liflerin yararlı etkilerini açıklayan ve incelemiş olan daha önceki araştırmalar referans gösterildi. Bu araştırmaların içinde liflerin iltihap ve yangıları azalttığını gösteren incelemelerde mevcut ki iltihaplanmaların birçok akciğer kanseri vakasının altında yatan neden olduğu da biliniyor. Yine not edildiğine göre doğal akciğer-koruyucu kimyasalları vücuda salan bağırsak mikrobiyomu üzerinde de liflerin ve lif tüketiminin büyük etkileri olduğunu gösteren araştırmalar da mevcut.
Corrine Hanson, Elizabeth Lyden, Stephen Rennard, David M Mannino, Erica P.A. Rutten, Raewyn Hopkins, and Robert Young The Relationship between Dietary Fiber Intake and Lung Function in NHANES Annals ATS. First published online 19 Jan 2016 as DOI: 10.1513/AnnalsATS.201509-609OC
İngiliz bilim insanları; hem manyetik rezonans görüntüleme (MRI) için kontrast etkin maddesi olarak, hem de hedeflenmiş kanser tedavisi için bir yapı olarak kullanılabilecek fonksiyonaliteli nanoborucuklar(nanotubes) tasarladılar.
Karbon nanoborucuklar biyomedikal uygulamalarda sıra dışı mekanik, optik ve elektronik özellikleri sayesinde geniş bir kullanım potansiyeli gösteriyorlar. Karbon nanoborucukların manyetik modifikasyonları birçok manyetik tedavide kullanılabilmesinin yanısıra ilaç dağıtıcısı rolünde, manyetik taşıyıcı olarak da kullanılabiliyor. Londra Üniversitesi’nden araştırmacıların çalışmasına göre de ayrıca, tek tip fonksiyonaliteli nanoborucuğun, kanserin hem görüntülenmesinde hem de tedavisinde kullanılabilmesi mümkün.
Karbon nanoborucukların işlevselleştirilmesinde iki yöntem kullanılıyor. Birinci yöntemde karbon nanoborucukların merkezi ince boruları manyetik nano yapılarla doldurulurken, diğer yöntemde borucuğun iç çeperlerinin yüzeylerine iyonlar tutturuluyor. İki kat işlevselleştirme sağlamak için ise, Mark Baxendale tarafından öncülük edilen, araştırma gurubu bu iki yöntemi bir arada kullandı. Basit yaş kimyasal teknik kullanan araştırmacılar, nanoborucukların çoklu duvarlarla çevrili ince borularını demir nano parçacıklarıyla kapladıladar ve yan çeperleri de paramanyetik olan gadolinyum (Gd) iyonlarıyla işlevselleştirdiler.
Carbon dergisinin Mart sayısında yayımlanan araştırmada, Baxendale; Gd-katkılanık (Gd-doped) karbon nanoborucukların hipertemi tedavisi için klinik gereklilikleri karşıladığını da göstermiş.( 8 kA/m gücündeki manyetik alan altında ve 696 kHz frekansında, bir gram demiri spesifik soğurma oranı 50W ). Manyetik hipertemi, paramanyetik nanoparçacıkları direkt olarak tümörün içine gönderen ve alternatif manyetik alanla üretilen yoğun sıcaklıkla tümörü yok etmeyi amaçlayan bir kanser tedavi yöntemidir.
Gadolinyum (Gd) halihazırda manyetik rezonans görüntülemede, fotoğraflarda içsel yapıların görünülebilirliğini arttırmak amacıyla yaygın bir şekilde kullanılıyor. Gd-katkılanık karbon nanoborucukların MRI kontrast etkin maddesi olarak kullanımı, karbon nanoborucuğun oda sıcaklığındakı elektron paramanyetik rezonansının gözlemlenmesiyle belirleniyor. Bu da birçok ticari gadolinyum temelli kontrast etkin maddeleriyle kıyaslanabilmesi anlamına geliyor.
1930’lardan bu yana fizikçiler onlarca yeni kimyasal element buldu. Daha ne kadar yeni element keşfedilebilir? Bunun bir sınırı var mıdır?
30 Aralık 2015’te kimya bilimi periyodik cetvele dört yeni element daha ekledi. Bunların tümü laboratuvarda üretilmişti.
Bundan sonra başka elementler de üretilebilir. Ama bu iş giderek zorlaşıyor.
Periyodik cetvelin yeni elementlerle daha ne kadar uzatılabileceğini kimse bilmiyor. Bazıları bunun sınırının olmadığını söylüyor. Bazıları ise atomların daha fazla ağırlaştırılamayacağını, atomlar büyüdükçe kontrolünün zorlaşıp istikrarsız hale geleceğini ve radyoaktivite yayarak parçalanacağını söylüyor.
Elementlerin yapısı
Elementler kimyanın yapı taşlarıdır. Element bir çeşit atom içeren maddedir. Yani yeni bir element üretmek, yeni bir atom üretmek demektir.
Image captionBakır, periyodik cetvelde yer alan elementlerden biridir.
Her elemente bir numara verilir. Örneğin karbonunki 6’dır. Bu sayılar, atom içindeki proton sayısını gösterir.
Protonlar pozitif elektrik yüklüdür ve atomun çekirdeğinde bir araya toplanmış haldedir. Protonları dengeleyen negatif yüklü elektronlar ise daha hafiftir ve çekirdeğin etrafında dönerler.
Hidrojen atomu dışındaki atomların çekirdeğinde ayrıca protonlarınkine eşit kütleye sahip nötronlar vardı. Bunlar elektrikle yüklü değildir. Bir elementin atomları farklı sayıda nötronlara sahip olabilir. Bu varyantlara ise ‘izotop’ adı verilir.
Nötronlar protonları bir arada tutan tutkal işlevi görür. Onlar olmasa protonlar pozitif elektrik akımı nedeniyle birbirini iterdi.
Radyoaktif bozulma
Fakat yine de uranyum gibi ağır atomların çekirdeği öylesine birbirini iten protonlarla doludur ki nötronlar bile onları bir arada tutamaz. Bu atomlar “radyoaktif bozulma”ya uğrar, parçacık ve enerji bırakırlar.
Image captionPeriyodik cetvel
Atom bozulmaya uğradığında çekirdeğindeki proton sayısı değişir; yani radyoaktif bozulma bir elementi başka bir elemente dönüştürür. Bu, çevremizde, hatta vücudumuzda sürekli gerçekleşen bir değişimdir.
Her atom çekirdeğinde proton ve nötron optimum oranda bulunur. Çekirdek küçük olsa bile uygun orandan daha az ya da daha fazla sayıda nötron varsa atom bozulmaya uğrayacaktır.
Doğal oluşum
Karbon ve oksijen gibi hafif elementlerde normal oran 1:1’dir. Ağır elementlerde nötron oranı biraz daha yüksektir.
Evrendeki doğal süreçler ancak belli ağırlıkta elementler üretebilir.
Image captionPeriyodik cetveli ilk oluşturan Dmitri Mendeleev’dir.
En hafif beş element hidrojen, helyum, lityum, berilyum ve bor çoğunlukla evrenin başlangıcını oluşturduğu söylenen Büyük Patlama sırasında oluşmuştur.
Daha ağır olan elementler ise yıldızların kendi içinde oluşmuştur. Burada aşırı ısı ve basınç nedeniyle elementlerin çekirdeği birbiriyle kaynaşır. Buna nükleer füzyon denir. Daha büyük yıldızlarda ise çekirdeğinde 80 proton taşıyan cıva gibi daha ağır elementler de oluşur.
Fakat periyodik cetveldeki elementlerin çoğu, enerjisi biten yıldızların “süpernova” adı verilen dev patlamayla parçalanması sırasında oluşur. Bu sırada ortaya çıkan enerji o kadar güçlüdür ki atomlar birbiriyle çarpışıp yeni füzyonlarla uranyum gibi 92 protonlu ağır elementleri oluşturur.
Pozitif enerji yüklü atom çekirdekleri birbirini ittiği için bu nükleer füzyonların oluşması büyük enerji gerektirir. Atom çekirdeklerinin birbiriyle birleşmesi için büyük bir hızla hareket ediyor olması gerekir.
Image captionAlüminyum atomunun basit elektron kabuğu
Doğada oluşan ve önemli miktarda bulunan en ağır element uranyumdur.
Atomları çarpıştırmak
Bilim insanları yeni element üretmek için, ışık hızının onda biri düzeyinde bir hızda atomların çarpışmasını sağlamak için parçacık hızlandırıcısı kullanır.
Bu ilk kez 1939’da California Üniversitesi’nde yapılmış ve bugün neptünyum adıyla bilinen 93 numaralı element üretilmişti.
Ondan iki yıl sonra ise aynı ekip, uranyuma hidrojen çekirdekleri fırlatılarak 94 sayılı element plütonyum ortaya çıktı.
Plütonyumun da uranyum gibi nükleer füzyon yoluyla kendiliğinde bozulmaya uğradığı, bu elementin ağır çekirdeği bölündüğünde fazla miktarda enerji salındığı görülmüştü.
Bu bulgular Ağustos 1945’te Nagasaki’ye atom bombasının bırakılmasıyla sonuçlandı. Plütonyumun keşfi savaş sonrasına kadar askeri sır olarak saklanmıştı.
Nükleer füzyon
Savaştan sonra fizikçiler yeni elementler bulmaya koyuldu yeniden.
Başta Amerikalılar öndeydi bu çalışmalarda ve keşfedilen 95, 97 ve 98 sayılı yeni elementlere amerikyum, berkelyum ve kaliforniyum isimleri verildi.
Diğer elementler ise farklı şekilde keşfedildi. 1950’lerde ABD’de yapılan hidrojen bombası denemelerinde, bombalarda kullanılan uranyumun patlama sırasında nükleer füzyonla oluşturduğu yeni elementlerdi bunlar.
Image copyrightSPLImage captionHelyum atomunda iki proton iki nötron vardır.
99 ve 100 numaralı elementlere bu nedenle nükleer bilimin iki önemli isminin adı verildi: Einsteinyum ve fermiyum.
ABD ile Sovyetler Birliği arasındaki Soğuk Savaş kızıştıkça 102, 104, 105 ve 106 sayılı elementleri hangi tarafın bulduğu konusunda anlaşmazlık çıkmıştı.
İnsan yapımı ilk elementler ağır atomların daha hafifleriyle çarpıştırılması sonucu bulunmuştu. Almanya’daki GSI Laboratuvarı’nda ise orta büyüklükte iki atom çekirdeği, örneğin çinko, nikel ve krom iyonları kurşun ve bizmutla çarpıştırılarak 108 sayılı hassiyum bulundu.
Son elementlerin üretimi sırasında ise Amerika, Rusya ve Almanya kaynaklarını birleştirdi. Böylece 115, 117 ve 118 sayılı elementler bulundu.
Periyodik cetvelin sekizinci sırasını dolduracak elementlerin bulunması ihtimali konusunda ise farklı fikirler var. Kimileri atom büyüklüğünde üst sınıra ulaşmaya yakın olduğumuz kanısında. Bu nedenle yeni yaratılacak atomların daha öncekilerden oldukça farklı olacağı sanılıyor.
Image captionKrom atomunun karmaşık elektron kabukları
Elektron orbitalleri
Atomlardaki elektronlar, orbital ya da kabuk adı verilen gruplar halinde düzenlenir. Her orbitalin belli bir kapasitesi vardır ve atomların nasıl davranacağını ve periyodik cetvelin biçimini belirleyen de bu yapılardır.
İlk orbitalde sadece iki elektron tutulabilir. Bu nedenle periyodik cetvelin ilk sırasında sadece bir atomlu hidrojen ile iki atomlu helyum vardır. İkinci orbitalde en çok sekiz elektron tutulabilir. Bu nedenle cetvelin ikinci sırasında sekiz element vardır.
Yeni bulunan dört element, cetvelin yedinci sırasının son üyelerini oluşturuyor. Eğer 119 sayılı element bulunursa sekizinci sırada yer alacak, yani sekizinci orbitalde elektronu olan ilk elementi bulmuş olacağız.
Cetveldeki yer
Bu şekilde aşırı özellikleri olan elementler periyodik cetveli düzenleyen kanunları da altüst edebilir.
Image captionYeni dört element, cetvelin yedinci sırasının son üyelerini oluşturuyor.
Cetvelde aynı sütunda olan elementler benzer özellikler gösterir. Çünkü en dış orbitallerin yapısı aynıdır.
Örneğin en soldaki sütunda bulunan elementlerin tümü tepkimeli metallerdir. Dış orbitalde tek elektronları vardır, bu istikrarsızlığa yol açıp atomların herhangi bir tepkimede bunu kaybetmesini kolaylaştırır.
En sağdaki sütunda ise dış kabukta elektron sayısı tam olduğundan tepkime vermeyen atıl “soy gazlar” yer alır.
Fakat bu kurallar aşırı ağır elementler açısından geçerli olmayabilir.
Ağır elementler
Bunların atomlarında, pozitif enerji yüklü çekirdeğe yakın olan elektronlar öyle sıkı birbirine bağlıdır ki aşırı hızlı hareket ederler. Einstein’ın, ışık hızına yakın hızda hareket eden nesnelerin kütlesinin arttığını ifade eden izafiyet teorisinin etkisini gösterirler.
Bunun sonucu olarak iç kısımdaki elektronlar ağırlaşır. Dıştaki elektronlar da bunu hisseder. Bu nedenle süper ağır elementler beklendiği gibi davranış göstermeyebilirler.
Bu etkileri incelemek teknik olarak oldukça zordur. Birkaç atomun birkaç saniyelik kimyasal davranışını gözlemektir söz konusu olan.
Image captionKaç element daha bulunabilir?
Ayrıca elementler ağırlaştıkça bozulma süreçlerinin de hızlanması işi daha da zorlaştırır.
Fakat cetvelin sekizinci sırasında yer alacak elementler, nötron ve proton sayılarına bağlı olarak daha istikrarlı adacıklar halinde de varlığını koruyup daha uzun ömürlü olabilir.
Nükleer fizikçiler atom çekirdeğindeki proton ve nötronların da sürekli dönen elektronlar gibi orbitaller halinde düzenlendiğini buldu. Helyum, oksijen, kalsiyum, alüminyum ve kurşun elementlerinin orbitalinin protonlarla dolu olduğu, bu nedenle daha istikrarlı oldukları görüldü.
Anti-madde
Ayrıca bir de atomların ağırlaşmasının öyle bir noktaya gelmesi ve o noktadan sonra var olmaması da söz konusu olabilir deniyor. Amerikalı fizikçi Richard Feynman, çekirdekte 137 proton olduğunda atom oluşumunun mümkün olmayacağını belirtiyor.
Fakat diğer fizikçiler yeniden hesap yaparak bu eşiği daha da yukarıya 173. sırada yer alan elemente kadar çekiyor.
Image copyrightOtherImage captionMadde ve anti-madde
Bu aşamada kuantum mekaniği devreye giriyor. Burada ise parçacıkların kendiliğinden ortaya çıkması, birinin elektron gibi maddeden, diğerinin ise onun anti-madde karşılığı olan pozitrondan oluşması, ve anında çarpışarak birbirini yok etmesi mümkün olabilir deniyor.
İşte 173 sayılı element bu olağandışı ve istikrarsız konumda olup bu “sanal” parçacıkları tetikleyebilir.
Kısacası, periyodik cetvele sayısız yeni elementler bulunsa bile ileride bizi nelerin beklediğini, bu elementlerin ne tür özellikler göstereceğini bilmiyoruz.
‘’Adem elması’’ olarak tabir edilen küçük kütleyi, erkeklerlerin boğazlarının ortasında kolaylıkla seçebilirsiniz. Adını incildeki bir hikayeden alan bu bölge acaba gerçekten de hikayede anlatıldığı gibi; erkek ‘’yasak’’ elmayı yediği için mi oluştu? Aslında cevap gayet basit; tabii ki hayır!
İncildeki açıklamasını bir kenara bırakalım, gerçekte Adem elması erkek çocukların gırtlaklarının (larynx) büyümesinin bir sonucudur ve tiroid kıkırdağın çıkıntısıdır. Adem elması farkedilebilir büyüklükte bir yumru haline gelmeye, larinksin büyüdüğü, ergenlik döneminde başlar. Bu büyüme, içerisinde ses tellerinin de bulunduğu larinksi korumasının yanında sesin de kalınlaşmasına neden olur.
Kız çocuklarının larinksleri de büyür; fakat büyüme miktarı erkeklerinkinden daha azdır. Sonuç olarak kadınların ve kız çocuklarının sesi, erkek yaşıtlarına göre daha tizdir. Kadınlarda genellikle Adem elması bulunmaz. Fakat buradaki ‘’genellikle’’ sözcüğüne dikkat etmek gerekiyor çünkü bazı kadınlarda da Adem elması gelişebilir.
Adem elmasının bir kadında görülür şekilde meydana çıkmasının birçok sebebi olabilir. Anatomik anomali, genetik özellikler ya da ergenlik döneminde ortaya çıkmış hormonal dengesizlikler Adem elmasının görülür düzeyde büyümesine neden olabilir. Bazı durumlarda ise, kadında Adem elması sanılan şey aslında Adem elması değildir- bazı durumlarda gırtlaktaki şişkinlik, sağlık durumundan kaynaklı ve Adem elması ile ilişkisiz bir büyüme de olabilir.
Tam şu anda saniyede 465 metre (saatte 1674 km) hızda seyahat ediyorsunuz.
Gezegenimiz, atmosferi ve üzerindeki her şey devamlı dönüyor. Ekvatordaki dönüş hızı saatte yaklaşık 1675 kilometre, yani tam şu anda, saniyede 465 metre gibi bir hızda seyahat ediyorsunuz, fakat eğer kutuplardan birine yakınsanız bu hız biraz daha düşüyor.
O halde bunu neden hiçbirimiz hissetmiyoruz? Cevap, Dünya’nın hareketinin yapısında yatıyor.
Sarsıntısız bir şekilde sabit hızda ve rakımda seyahat eden bir uçakta olduğunuzu düşünün. Emniyet kemerinizin tokasını çözdünüz ve koridorda yürüyorsunuz; uçağın hareketini hissedemezsiniz. Sebebi basit; çünkü siz, uçak ve içindeki diğer herşey, aynı hızda seyahat ediyorsunuz. Bu sebeple, uçağın hareketini algılamak için, dışarıdaki bulutlara bakmanız gerekir.
Aynısı Dünya’nın dönüşü için de geçerlidir. Gezegenimiz kendi etrafında bir tam dönüşünü 23 saat 56 dakikada tamamlar, ve neredeyse tamamen sabit bir oranda aralıksız şekilde döner. Bu hareketi hissetmenin bir yolu yüzünüzde rüzgarı hissetmektir, fakat Dünya’nın atmosferinin de bizimle aynı hızda seyahat ettiğini unutmamak gerekiyor.
Eğer Dünya hızını değiştirecek olsaydı bunu kesinlikle hissederdik. Çok hoş olmayacak bu durum, gezegen ölçeğinde aniden frene basmak gibi olurdu (buna karşın atmosfer saniyede 465 metre hızla dönmeye devam eder ve gezegenin yüzeyini süpürürdü). Yani; tıpkı bir uçağın değişmez hareketini hissedemediğimiz gibi, devasa uzay yolculuğumuz da neredeyse tamamen sabit hızla gerçekleştiğinden normal olarak sezilemez.
Peki, Dünya neden bu kadar sabit bir şekilde dönüyor? Çünkü, onu durduran bir şey yok. Güneş Sistemi’nin çöken bir toz bulutundan oluştuğu ve ortasında maddenin yoğunlaştığı, dışa doğru genişleyen düz bir diske dönüştüğü zaman; sistem içerisindeki her şey bu dönüşe sahipti. Güneş ve etrafımızdaki tüm gezegenler, onların uyduları ve sistemimize dağılmış her şey, eylemsizlik yüzünden milyarlarca yıl sonra bile dönüyorlar.
Buna müdahale etmek için, dıştan gelen dengesiz bir gücün uygulanması gerekir. Basitçe, bütün bu arbade içerisindeki nesnelerin bazı diğer nesneler ile çarpışması ve bu yolla ortak dönüşün düzensizliğe çevrilmesi gerekir.
Şimdilik, daha önce söylediğimiz gibi, gezegenimizin dönüşü neredeyse değişmez bir hızda gerçekleşiyor. Eğer kesin konuşacak olursak, Ay’ın yerçekiminin biraz sürüklemesi yüzünden Dünya çok hafif şekilde yavaşlıyor. Gezegenimizin gelgit dalgalarını çekiyor ve gelgit sürtünmesine neden olarak Ay’ın yörüngesine enerji bırakıyor.
Bunun sonucu olarak, bazen saatlerimize fazladan bir saniye eklememiz gerekiyor çünkü Dünya’nın dönüşü her gün saniyenin binde ikisi kadar yavaşlıyor. Yine de, hızdaki bu değişimin son derece küçük olmasından dolayı, Dünya hâlâ sabit bir hızda dönüyormuş gibi hissediyoruz. Diğer bir deyişle, hiç olmuyormuş gibi hissediyoruz.
Konuşma sanatının tamamen kullandığınız kelimeler etrafında şekillendiğini düşünüyor olabilirsiniz. Fakat araştırmacılar; konuşma esnasında gözlerinizin de bir şeyler söylediğini, konuşma sırasının kimde olduğunu belirtmeyi sağladığını ileri sürüyorlar.
Bir sohbette konuşma sırasının belirlenmesi oldukça ilginç bir konudur, çünkü çok hızlı bir şekilde gerçekleşir. Bilim insanları, bu durumun beynimizin söylenen şeyleri kavrama hızından çok daha hızlı olduğunu düşünüyorlar. 1960lara kadar uzanan çalışmalar; muhtemel bir “konuşma sırası sende” sinyali almak için bakışlarımızı kullandığımıza işaret ediyor. Oysa, İngiltere’deki University of Essex ‘ten psikoloji araştırmacısı Tom Foulsham, yakın zamana kadar bu tür sonuçların genellikle ikili konuşmaların yalnızca bir tarafının; basit, son derece kontrollü etkileşimine veya birey gözlemlerine dayandığını söylüyor.
Foulsham ve Univesity of British Columbia’dan araştırmacılar; oldukça doğal sohbetler sırasında bakışların nasıl seyrettiğini takip etmek amacıyla, “Taboo” tarzı bir kelime tahmin oyununda ya da “20 soru sorarak kişinin belirlediği bir nesneyi bulma oyununda” iki kişilik gruplara ayrılmış 40 gönüllüye göz hareketlerini takip eden bir kayıt cihazı taktılar.
PLOS ONE ‘da yayımlanan çalışmanın bulgularına göre; konuşma dinamikleri bakımından birbirinden oldukça farklı olan bu oyunlarda, araştırmacılar; bakışların sürekli olarak daha önce tarif edilen bir örgü içerisinde seyrettiğini gördüler. Yani; bireyler, konuşmacının konuşmasının bittiğini düşündükleri anda bakışlarını dinleyicilere çevirdiler. Bu sırada, konuşmacının konuşması esnasında kendini tamamen konuşmacıya odaklayan dinleyiciler, konuşma sırası kendilerine geçtiğinde ise bakışlarını diğerlerine çevirdiler.
Foulsham insanların yaptıkları bu tür “dansların” olduğunu ve bunun yalnızca birisinin gözlerine bakmak olmadığını aynı zamanda bakışlarını başkalarına çevirmek şeklinde de seyrettiğini söylüyor.
Öte yandan, bakış odaklamanın nasıl işaretler taşıdığı kişilerin yakınlık derecesine, dostane ilişkilere, konuşanların kişilik özelliklerine ve konuşmanın doğasına göre farklılık göstrebilir. Yine de bu tür çalışmalar; geliştirilmiş video-konferanslarından, otizmli bireylerdeki değişen göz teması örüntülerinin iletişim sonuçlarını kavramaya kadar birçok konuda yardımcı olabilir.
Is It Your Turn to Speak? Watch My Eyes (2016, Ocak). Scientific American MIND, 36.
Ho S, Foulsham T, Kingstone A. Speaking and Listening with the Eyes: Gaze Signaling during Dyadic Interactions. PLoS One. 2015 Aug 26;10(8):e0136905. doi: 10.1371/journal.pone.0136905. eCollection 2015.
Kompütasyonel sinirbilimci Yrd. Doç. Mallar Chakravarty ve Centre for Addiction and Mental Health (CAMH)’den araştırmacılar yıllardır doğru olduğu düşünülen; daha büyük hipokampusün daha gelişmiş hafızaya ve daha gelişmiş hafıza fonksiyonlarına yol açtığı hipotezine meydan okuyan yeni bir bulguyu yayımladılar.
Beyindeki hafıza devresinin en önemli parçası olan hipokampusün büyüklüğü, tek bir metot ile ölçülerek hafıza devresi ve bağlantıları arasında kapladığı alan ve çalışma yüzdesi incelenmişti. Ancak bir çok tipik hipokampus araştırmasında olduğu gibi bunda da şekli gözardı edilmişti.
Çok yeni ve sıradışı aloritmik teknik ile hipokampus haritalaması yapan McGill University Psikiyatri bölümü Yard. Doç. Dr. Chakravarty hipokampusün şeklinin önemini gün yüzüne çıkardı denebilir. Ekip tarafından geliştirilen algoritma hipokampus yapısının ve şeklinin kişiden kişiye değiştiğini ortaya koyuyor.
Gerçekte araştırmaya göre hipokampus kendine has bir şekle sahip olmakla birlikte, yüzey alanı ve geneli daha geniş veya açık olan hipokampuse sahip olan bireylerin bir çok hafıza testinde daha başarılı oldukları bulundu.Bilimciler tarafından hipokampusün şeklinin, genel hacminden daha iyi bir hafıza göstergesi olduğu kanısına varıldı.
Heyecan verici bu yeni buluş; hafıza devrelerimizi, devredeki bağlantıları ve fonksiyonlarını nasıl koruyacağımız konusunda da bize çok yardımcı olabilir. Disiplinlerarası kolobrasyonun ve ortak araştırma yürütmenin (bilgisayar ve yazılım bilimciler, psikiyatrlar ve mühendisler birlikte çalıştı) önemi de bir kez daha ortaya çıkmış oldu.
Neden Önemli?
Nöropsikiyatrik hastalıkları anlamada, Alzheimer gibi hastalıkları önlemede kullanılacak medikal terapiler geliştirmede beyin yapılarının üç boyutlu geometrisini anlamak kısa zamanda çok büyük ilerleme kaydetmemizi sağlayabilir. Özellikle bu çalışma hipokampus ve hafıza ilişkisini incelemesi bakımından Alzheimer ile ilgili yaklaşımlar geliştirmek adına çok büyük önem arz ediyor. Dünya’daki neredeyse tüm sağlık sistemlerinin yakında daha da ciddi bir şekilde yüz yüze kalacağı problem unutkanlıkla ilgili hastalıkların özellikle de Alzheimer’ın teşhisi konusunda yaşayacağı zorluk olacak.
Araştırma bu hafta içinde Human Brain Mapping’de yayımlandı.
Referans : Bilimfili, Aristotle N. Voineskos, Julie L. Winterburn, Daniel Felsky, Jon Pipitone, Tarek K. Rajji, Benoit H. Mulsant, M. Mallar Chakravarty. Hippocampal (subfield) volume and shape in relation to cognitive performance across the adult lifespan. Human Brain Mapping, 2015; DOI: 10.1002/hbm.22825
AOX, insanda olsa ne olur?’ sorusunun cevabına adım adım yaklaşılıyor
Finlandiya’nın Tampere ve Helsinki Üniversiteleri’nde, Prof. Dr. Howy Jacobs önderliğinde alternatif oksidaz (AOX) adlı bir enzimin mitokondri hastalıklarında kullanımı ihtimali araştırılıyor.
Bu araştırmalar henüz erken safhada olduğundan bunu bir tedavi yöntemi olarak önermeseler de, günümüzün gen aktarım teknikleri sayesinde ‘AOX, insanda olsa ne olur?’ sorusunun cevabına adım adım yaklaşılıyor.
Araştırma ekibinin içinde Finlandiya’nın Tampere Üniversitesi’nden Dr. Çağrı Yalgın da var. Başta bu araştırma, mitokondri hastalıkları ve yaygınlığı üzerine Dr. Yalgın’a sorduğumuz sorular ve T24 için aldığımız yanıtlar şöyle:
– Mitokondri nedir?
Mitokondri, her hücremizde yüzlercesi, hatta binlercesi bulunan bir ‘organcık’. Örneğin Şekil 1’deki elektron mikroskop görüntülerinde solda bir hücredeki bütün mitokondriler, ortada yakından tekil mitokondriler, sağda ise çok yakından tek bir mitokondrinin içi görülüyor.
Hücrenin enerji ihtiyacını bu organcıklar karşılıyor. Yediğimiz gıdalar önce sindirim sistemimizce küçük parçalarına ayrılıyor, hücre içine girdikten sonra ise mitokondriler tarafından yakılıyor ve çıkan enerji kimyasal olarak depolanıyor.
– Mitokondrilerdeki arızalar bu süreçleri nasıl etkiliyor?
Kimi zaman enerji yetersizliğine, kimi zaman da açığa çıkan enerjinin kontrolden çıkmasına ve hücreye zarar vermesine sebep oluyor. (Kontrolden çıkmış bir nükleer santral gibi düşünün.) Bu olumsuz süreçler özellikle beyinimizin de dahil olduğu sinir sistemini etkiliyor. Beynimiz vücudumuzun ağırlıkça yüzde 2’sini oluşturur, ama kullandığımız enerjinin yüzde 20’sini tüketir. Bu yüzden, mitokondri arızalarının sebep olduğu enerji eksikliği öncelikle beyni etkiliyor olmalı diye düşünüyoruz.
– AOX?
Bu enzim kontrolden çıkan yüksek enerjili elektronları kontrol altına alabilecek özellikte. Ne var ki AOX insanlarda, hatta çoğu hayvanda yok. Bitkilerde ve basit hayvanlarda var, ama omurgalı hayvanların evriminden önce kaybolmuş. Neden kaybolduğunu bilmiyoruz. Ama en azından günümüzün gen aktarım teknikleri sayesinde bu enzim insanda olsa ne olur sorusunun cevabına adım adım yaklaşıyoruz.
Bunu sirke sineklerinde (Drosophila melanogaster) sınadık. Normalde sinekler kullandığımız tüplerde yukarı tırmanmak ister, biz de bunu sineğin hareket becerisini ölçmek için kullanıyoruz. Yalnızca sinir hücrelerinde mitokondri arızası taşıyan sinekler tırmanma becerilerini tamamen kaybettiler, tüpün zemininde halsiz bir şekilde yatıyorlardı. Bu arızaya ek olarak AOX taşıyan sinekler ise hareket becerilerini büyük oranda geri kazanmışlardı. Bunu sayılara dökünce yüksek dozda AOX’un daha çok, düşük dozda AOX’un ise daha az düzelme sağladığını gördük. Genetik olarak etkisizleştirilmiş AOX ise hiç düzelme sağlamadı. Ayrıntılar açık erişimli Scientific Reports dergisindeki makalemizde bulunabilir. Bu sonuçlar ümit vaat etse de tedavi olarak kullanılmaya başlaması için fareler gibi insana yakın hayvanlarda da yinelenmesi, klinik deneylerinin yapılması gibi süreçlerin tamamlanması gerekli.
– Mitokondri hastalıklarını araştırma çerçevesinde son yıllardaki teknoloji ve analiz tekniklerinde yaşanan atılımlar neler?
Bu konudaki en önemli, ancak tartışmalı gelişme kuşkusuz mitokondri nakli. Mitokondrinin bir özelliği, hücre çekirdeğindekine ek olarak bir miktar DNA taşıması. Kendi proteinlerinin bir kısmını bu DNA’daki kodu okuyarak üretiyor. Ancak bu koddaki bazı değişiklikler bu proteinlerin üretimini, dolayısıyla mitokondrinin enerji üretimini ve dolayısıyla hücrenin sağlığını olumsuz etkiliyor. İşte mitokondri nakli, buna önerilen çözümlerden biri. Bu nakil için mitokondrileri sağlıklı bir bağışçı kadın gerekiyor. Bu kadından alınan bir yumurtanın çekirdeği çıkarılacak. Mitokondrileri arızalı annenin yumurtasından alınacak hücre çekirdeği (yani annenin DNA’sının neredeyse tamamı), bağışçının çekirdeksiz yumurtasına nakledilecek. Teknik olarak kolay değil, ancak hayvan yumurtaları üzerindeki deneylerde ortaya çıkan birçok sorunu çözerek sağlıklı hayvanlar meydana getirmeyi başaran bilim insanları şimdi bunu insanlarda denemek istiyor.
Ancak bu deneylere yönelik etik itirazlar var. Mitokondri kendi DNA’sını taşıdığı için mitokondri naklinin sonucu olarak çocuk anne ve babasınınkine ek olarak mitokondri bağışlayan bireyden genetik materyal taşıyor. Gerçi bu katkı çok ama çok küçük, ama toplumda tartışma oluşturmaya yetti.
– Ne gibi tartışmalar?
Doğacak çocuğun, anne-babasının ve bağışçının birbiriyle bağı üzerine tartışmalar. Çocuğun iki annesi mi olacak? Bağışçının çocukla bağı ne olacak? Maalesef basın bu sorulara, tedavinin tıbbi yararlarından ve risklerinden daha çok odaklandı. Konuyla ilgili birçok haber “üç ana-babalı bebekler geliyor” başlığıyla verildi ki maalesef bunu hâlâ görebiliyoruz.
– Konu üzerine sizin fikriniz ne?
İnsan mitokondrisi toplam 37 gen taşıyor. Üstelik bunlar bireyin kişiliğiyle değil, mitokondrinin kendi genetik işlemleriyle ve hücrenin enerji metabolizmasıyla ilgili genler. Kanımca bu kadar küçük genetik katkının tartışması, çocuğa sağlanabilecek büyük sağlık yararlarının önüne geçmemeli. Bireyin ağrısız, bağımsız ve sağlıklı bir hayat sürmesi mi önemli, yoksa genetik bilgisine yüzde 1’den az katkı yapmış üçüncü bir bireyin mahiyeti mi? Neyse ki Birleşik Krallık’ta Avam Kamarası bilim insanlarına ve etik uzmanlarına da danışarak geçen yıl insanlarda mitokondri nakli denemelerinin önünü açtı. Bunun diğerlerine emsal olmasını umuyorum.
Ancak mitokondri nakli her mitokondri hastalığına çare değil. Mitokondrinin kendi DNA’sında değil de içinde bulunduğu hücrenin DNA’sında meydana gelmiş mutasyonların da mitokondriyi etkilemesi mümkün. Bu hallerde mitokondri nakli yararsız olacağından elimizdeki AOX gibi yöntemlerin de geliştirilmesinde yarar var.
Bunun yanı sıra CRISPR ve TALEN gibi yeni genom düzeltme teknikleri de bu konuda gelişme sağlayabilir. Örneğin geçen yıl Salk Enstitüsü’nden Izpisua Belmonte’nin ekibi fareler üzerinde kullandıkları böyle bir yöntemin kısmi başarısını bildirdi. Bununla bireyin hayat kalitesinin kısmen dahi olsa iyileştirilmesi, son derece olumlu bir adım olacak.
– Bu hastalıklar ne kadar yaygın?
Toplamda her 5000 kişiden birinin bir mitokondri bozukluğundan etkilendiği hesaplanıyor. Bu etkiler birçok zaman sinir sistemi üzerinde olsa da aslında her organı etkileyebiliyor.
Mitokondriler babadan değil, yalnızca anneden çocuğa geçtiğinden bu hastalıklar da anneden çocuğa geçiyor.
Her birey farklı oranda etkilenebiliyor. Bahsettiğim gibi bir hücrede yüzlerce mitokondri var, ve bunların ne kadarının arızalı, ne kadarının sağlıklı olduğu hastalığın şiddetini belirliyor.
– Üzerinde çalıştığınız başka problemler neler?
Laboratuvarımızdaki araştırmacılar büyük oranda bu projeye odaklanmış durumda. AOX’un mitokondri ve enerji metabolizmasına yönelik diğer bozukluklarda kullanımını araştırıyorlar.
Bunun yanı sıra bahsettiğim araştırmaların daha ayrıntılılarını yapıyoruz. Mesela, tam olarak hangi sinir hücrelerindeki mitokondri arızası nedeniyle yukarıda bahsettiğim sinekler hareket güçlüğü çekiyor? AOX nasıl fayda ediyor da bu sinekler yeniden hareket edebilmeye başlıyor? Bu soruların cevaplarını araştırmak için sirke sinekleri iyi bir model. Çünkü birçok deney bu hayvanlarla daha çabuk ve daha ucuza yapılabiliyor. Buradan aldığımız olumlu sonuçları, fare gibi memeli hayvanlarda tekrarlamayı umuyoruz.
Dr. Çağrı Yalgın kimdir?
Bornova Anadolu Lisesi’nden ve Marmara Üniversitesi Tıp Fakültesi’nden mezun oldu. Sinir gelişimi alanındaki doktora çalışmalarını Tokyo yakınlarındaki RIKEN Beyin Bilimleri Enstitüsü’nde yaptı. Şu anda Finlandiya’nın Tampere Üniversitesi’nde mitokondri hastalıklarının sinirsel etkilerini genetik yöntemler ile araştırıyor.
Ana Andjelković, Marcos T. Oliveira, Giuseppe Cannino, Cagri Yalgin, Praveen K. Dhandapani, Eric Dufour, Pierre Rustin, Marten Szibor, and Howard T. Jacobsa, Diiron centre mutations in Ciona intestinalis alternative oxidase abolish enzymatic activity and prevent rescue of cytochrome oxidase deficiency in flies Sci Rep. 2015; 5: 18295. Published online 2015 Dec 17. doi: 10.1038/srep18295
Geleceğin kış kıyafetleri teknolojisine nanoteknoloji kumaş ile ulaştık diyebiliriz, artık kendinizi bahara kadar elektrikli battaniyeye sarmanız gerekmeyecek.
Araştırmacıların yeni ürettikleri nanoteknoloji kumaş kendisini küçük bir elektrik akımıyla ısıtabilyor ve vücut ısısını standart pamuklu kıyafetlerden daha verimli bir şekilde tutabiliyor.
Kıyafetin üretim aşamasında ise nanoteknolojiden faydalanılıyor, ve sıradan pamuklu giysileri gümüş nano-tel parçacıkları solüsyonuna batırma ve bu sayede kıyafet içerisinde iletken bir ağ oluşturma süreci izleniyor. Ayrıca solüsyonun yoğunluğunda değişiklikler yaparak da oluşan ağın içerisindeki parçacıkların arasındaki boşlukları kontrollü bir şekilde değiştirebiliyorlar. Nano Letters da yayınlanan makalenin içerisindeki en vurucu detay ise yeni teknoloji kıyafet vücut ısısını %80’e kadar muhafaza edebilirken hala su moleküllerini geçirebiliyor. Su moleküllerinin geçirmesi özelliğiyle de bu nanoteknoloji kumaş, nefes alabilen konforlu bir kıyafete dönüştürülebiliyor.
Ekstra-soğuk günler için de 0.9 volt elektrik ile 40 dereceye kadar ısınabilen elektrik geçirgenlik özelliği ile ısınma desteği sunabiliyor.
Araştırmacıların işaret ettiği bir diğer nokta ise bu kıyafetlerin evde de kullanılabilecek duruma getirilmesi halinde yapılabilecek enerji tasarrufu. Bir insanın ortalama 10 derece sıcaklıkta olan hava koşullarında 4 aylık süreçte evinde ısınabilmesi için harcadığı enerji düşünüldüğünde, enerjiden yılda ortalama 1000 kilowatt/saat ya da 300 litre gaz tasarrufu mümkün hale gelebiliyor.
Referans: Bilimfili, Personal Thermal Management by Metallic Nanowire-Coated Textile:Po-Chun Hsu, Xiaoge Liu, Chong Liu, Xing Xie, Hye Ryoung Lee, Alex J. Welch, Tom Zhao, and Yi Cui:Nano Letters Article ASAP DOI:10.1021/nl5036572
Bu konudaki en önemli, ancak tartışmalı gelişme kuşkusuz mitokondri nakli. Mitokondrinin bir özelliği, hücre çekirdeğindekine ek olarak bir miktar DNA taşıması. Kendi proteinlerinin bir kısmını bu DNA’daki kodu okuyarak üretiyor. Ancak bu koddaki bazı değişiklikler bu proteinlerin üretimini, dolayısıyla mitokondrinin enerji üretimini ve dolayısıyla hücrenin sağlığını olumsuz etkiliyor. İşte mitokondri nakli, buna önerilen çözümlerden biri. Bu nakil için mitokondrileri sağlıklı bir bağışçı kadın gerekiyor. Bu kadından alınan bir yumurtanın çekirdeği çıkarılacak. Mitokondrileri arızalı annenin yumurtasından alınacak hücre çekirdeği (yani annenin DNA’sının neredeyse tamamı), bağışçının çekirdeksiz yumurtasına nakledilecek. Teknik olarak kolay değil, ancak hayvan yumurtaları üzerindeki deneylerde ortaya çıkan birçok sorunu çözerek sağlıklı hayvanlar meydana getirmeyi başaran bilim insanları şimdi bunu insanlarda denemek istiyor.
Yorum yazabilmek için oturum açmalısınız.