Kuantum mekaniğinden gelen kötü kokular

Geçenlerde burnumuzun değişik maddelerin kokularını nasıl aldığına dair yeni bir araştırma yayınlanınca koku duyumuz haberlere düştü. Diğer duyularımız —yani görme, işitme, dokunma ve tat— iyice anlaşıldı ama kokunun mekanizması esrarını hâlâ koruyor.

Her bir molekülün ayrı bir şekli var: Molekülde ne kadar atom varsa şekli o kadar karmaşıklaşabilir. Moleküllerin muhtemel şekilleri saymakla bitmez ve genelde bir maddenin kokusunun bu şekilden kaynaklandığı düşünülür. Burnumuzun her bir bölgesinde belirli moleküllerin şekline uyan almaçlar bulunur. Doğru molekül doğru almaça rastladığında, bir anahtarın bir kilide uyması gibi, ne kokladığınızı bildiren bir sinyal beyne doğru yola çıkar.

Ama Dr Luca Turin, daha önce kokunun mekanizması üzerine daha tartışmalı bir kuram üzerine araştırmalar yayınladı. Koku almaçlarımızın değişik molekülleri nasıl algıladığını, kimyasal bağların titreşimiyle ve kuantum etkileriyle açıklayan farklı bir yaklaşımı var.

Kuramını sınamak için Dr Turin basit bir molekülü alıp içindeki tüm hidrojen atomlarını döteryumla değiştirdi. Molekülün şekli aynı kaldı, ama döteryum hidrojenden ağır olduğundan molekülün içindeki kimyasal bağların titreşimi değişti. İnsanların hidrojenli molekülün kokusunu döteryumlu molekülünkinden ayırt edebildiğini gösteren Turin, bunu klasik “anahtar-kilit” kuramının hatalı olabileceğine dair güçlü bir delil olarak görüyor.

Dr Jennifer Brookes, University College London’da ve Harvard Üniversitesi’nde koku algısı üzerinde çalışan bir Sir Henry Wellcome burslusu. Koku algımızın kuantum mekanik temelini de, deneyselden ziyade kuramsal verilerle araştırıyor. Brookes’un kuramları “anahtar-kilit” modeliyle uyuşmayarak Turin’inkileri destekliyor.

Hidrojen sülfür ve dekaborun molekül yapıları (Kaynak: xxx )

Hidrojen sülfür ve dekaborun molekül yapıları (Kaynak: Brookes vd., 2013)

Meselâ, en keskin kokulu kükürt bileşiklerinden biri çürük yumurta kokusu veren hidrojen sülfür. Hidrojen sülfür, merkezinde bir kükürt atomuna ve bundan V şeklinde uzanan iki hidrojen atomuna sahip küçücük bir molekül. Ama bu belirgin kokuyu veren tek molekül bu değil. Dekaborun [B10H14] kokusu buna çok benziyor, ama bunun on bor atomundan oluşan sepet gibi bir şekli var. “Anahtar-kilit” modelinin bunu açıklaması çok zor, ama iki molekül de aynı enerjiyle titreştiklerinden Turin’in ortaya attığı kuantumlu kurama uyuyor.

metallosen

Ferrosen ve Nikelosen’in molekül yapıları (Kaynak: Brookes vd., 2013)

Ayrıca, Brookes şekli birbirine benzeyen ferrosen [Fe(C5H5)2] ve nikelosen [Ni(C5H5)2] adlı iki bileşikten bahsediyor. İkisinin de merkezinde bir metal atomu (ferrosende demir, nikelosende nikel) ve bu atomun etrafında özdeş yapılar var. Şekilleri ve boyutları birbiriyle aynı, ancak ferrosenin kokusu baharlı, nikeloseninki yağlı. Merkezdeki atom farklı olduğundan kokuları da farklı ve bu da Turin’in kuramını destekliyor.

Brookes şekli önemsiz bulmuyor. Moleküllerin almaçlara uyması açısından şekil önemli, tıpkı manyetik bantlı kartlardaki gibi: Kartın okuyucudan geçebilmesi için belirli bir şekilde olması gerekiyor, ama asıl önemlisi karttan okunan bilgi.

Bu örnekler “anahtar-kilit” modeline karşı delil sağlasa da “manyetik kart” kuramına yönelik şüphe hâlâ çok. Bilim camiasındaki yerleşik kuramlara meydan okuyan yeni araştırmalar hem tartışmalı hem de heyecan verici oluyor. “Manyetik kart” modelinin bulduğu olumlu yankı sayesinde diğer araştımacıların da bunu biraz daha incelemeye başlamasını umuyor Brooks. Hattâ kim bilir, belki canlılardaki diğer sistemlerin de işleyişlerini sorgulatmaya başlatabilir.

 Kaynaklar

 Çevirenin notları

  • Özgün yazı: N. Wilkinson, 2013. Quantum mechanics stinks. Wellcome Trust Blog Linsans: CC BY-NC 2.0 UK
  • Şekiller, özgün yazıda yoktu, Brookes vd.’nin (2013) açık erişimle yayınlanmış makalesinden aktarıldı.
  • Kapak resmi: Flickr
  • Yazıdaki kaynakların her ikisi de açık erişimlidir, okuyabilirsiniz.
  • Makalede adı geçen Luca Turin kendi kuramını şu TED videosunda tanıtmıştı, Türkçe altyazılarla izleyebilirsiniz:

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

Orjinal Yazı: Açık Bilim.

Kulak kiri neden oluşur?

Image copyrightGETTY

İlginç özellikleri olan kulak kiri neden oluşuyor, nasıl bir işlev görüyor?

Balinaların kulak kiri yıllar boyunca birikir ve yağ asitleri, alkol ve kolesterolden oluşan bir hayat hikayesi içerir.

Birçok memelinin kulak kanalında kulak kiri vardır. İnsanın kulak kiri ise onunla ilgili böylesine otobiyografik bilgi içermese de ilginç bilimsel verilere işaret eder.

Kulak kirinin bilimsel adı serumendir. Kulak kanalının en dış kısmında, bin ila iki bin arasında yağ bezi ile ter bezi tarafından üretilir. Serumene biraz tüy, ölü deri hücreleri ve diğer vücut döküntüleri eklendiğinde bildiğimiz kulak kiri ortaya çıkar.

Daha önce kulak kirinin sadece nemlendirme ve böceklerin kulağa girmesini önleme amacıyla üretildiği sanılıyordu. Fakat bazıları antibiyotik işlevi gördüğüne de inanıyor.

Bakteri düşmanı mı?

1980’de ABD’deki Ulusal Sağlık Enstitüsü’ne bağlı bazı araştırmacılar 12 kişiden aldıkları kulak kirini alkollü bir solüsyonda karıştırmış ve karışıma bazı bakteriler enjekte etmişti. Kulak kiri bakterilerin yüzde 99’unu öldürmüştü. Bunlar arasında bir tür enfeksiyona yol açan H. influenzae, kalın bağırsakta enfeksiyona neden olan K-12 adlı koliform vardı.

Image captionBazı insanların kulak kiri ıslak ve yağlı, bazılarınınki ise kuru ve serttir.

Bazı E. koli ile Streptokok ve Stafilokok bakterileri ise kulak kirine daha dirençli olsa da bunların ölüm oranı yüzde 30-80 arasında değişiyordu. Kulak kirinin 10 bakteri üzerinde öldürücü etkisi olduğu tespit edilmişti.

2011’de Almanya’da yapılan bir araştırmada ise kulak kirinde bakteri ve mantarın çoğalmasını önleyen 10 peptit, yani iltihap önleyici amino asit bulundu. Araştırmacılar, dış kulak iltihabının kulak kirine bağlı savunma sisteminin çökmesi durumunda baş gösterdiğine inanıyordu.

Fakat 2000’de Kanarya Adaları’ndaki La Laguna Üniversitesi’nde yapılan bir araştırma bunun tersini gösteriyordu. Burada kulak kirinin bakteriler için besleyici özellikte olduğu ve çoğalmalarına neden olduğu sonucuna varılmıştı.

Ancak bu farklı sonuçların kullanılan kulak kirinin türüyle bağlantılı olduğu iddia edildi. 1980 ve 2011’de yapılan araştırmalarda kuru kulak kiri, 2000’deki araştırmada ise ıslak kulak kiri kullanılmıştı. Buradan hareketle kuru kulak kirinin bakteri öldürücü, ıslak kirin ise besleyici özellikte olduğuna dair kesin bir sonuca varmak mümkün değil. Sonuçta ikisi de aynı maddeleri içeriyor.

İki tür kulak kiri

Fakat şurası kesin: Kuru ve ıslak olmak üzere iki tür kulak kiri bulunuyor. Bu durum, bir tek gen üzerindeki bir tek harfe bağlı olarak genetik olarak belirleniyor. ABCC11 adlı gende A yerine G harfi varsa kulak kiri ıslak oluyor. Bu iki türün kokusu da farklı. Islak kulak kirine yol açan gen daha baskın.

Image captionKulağa şırıngayla yumuşatıcı enjekte edilerek kulak zarına zarar vermeden temizlenebilir.

İnsanların binlerce yıl önceki göç yollarını tespit etmek için bile kulak kirine başvurulabiliyor. Kafkas ve Afrika kökenli insanlarda ıslak, Doğu Asyalılarda ise kuru kulak kiri daha yaygın. Anadolu, Orta Asya, Pasifik adaları, Eskimo ve Kızılderililerde ise her iki tür eşit dağılım gösteriyor.

Nasıl temizlemeli?

Fakat çoğu kişiyi ilgilendiren asıl sorunlardan biri kulak kirinin temizlenmesiyle ilgili. Bu çok eskiden beri insanların konuştuğu bir sorun olmuş, yağ ve bitki suları içeren çok sayıda tarif verilmiştir.

Bugün bile birçok doktor kulak kirini temizlemeden önce, birikmiş kiri yumuşatmak için badem yağı veya zeytinyağı kullanıyor.

Bazı kişiler kulak kiriyle ilgili ciddi sorunlar yaşadığı için doktor yardımıyla temizleme yoluna başvurmak zorunda kalıyor.

2004 rakamlarına göre İngiltere’de her yıl yaklaşık 2,3 milyon kişi bu tür sorunlar nedeniyle doktora gidiyor ve yılda dört milyon kulak tedavi ediliyor.

Özellikle yaşlılar, çocuklar ve öğrenme güçlüğü olan insanlarda kulak kirini temizlerken kulak zarına zarar verme durumlarında sık rastlanıyor.

Yumuşatıp akıtma

Kulak çöpünün zarar verme olasılığı yüksek olduğundan doktorlar kulak kirini önce bir yumuşatıcı sıvıyla yumuşatıp sonra da kulaktaki birikintiyi akıtarak temizleme yöntemine başvuruyor.

Fakat yumuşatırken hangi sıvının kullanılması gerektiği ve akıtma yönteminin en doğru yöntem olduğu konusunda doktorlar arasında fikir birliği bulunmuyor.

Ancak bu işlemin uzmanlarına bırakılması gerektiği belirtiliyor. Risklerine rağmen bazıları banyo sonrasında kulak kanalına temizleme çöpü sokarak temizlemeye devam ediyor.

Bunun aşırı yapılması kulak zarının delinmesine veya kulak kirinin daha içlere itilmesine neden olabilir. Bu nedenle, kulak çöpü kullanılsa bile kanaldan uzak tutulması, sadece dış kulağa uygulanması tavsiye ediliyor.

Ortası boş bir mumu kulağa yaklaştırıp yakarak kulak kirini yumuşatma yoluna başvurulması ise asla denenmemesi gereken tehlikeli bir yöntem olarak görülüyor.

Kaynak:

  1. BBC
  2. Trumble, S. J., Robinson, E. M., Berman-Kowalewski, M., Potter, C. W. & Usenko, S. Proc. Natl Acad. Sci. USA http://dx.doi.org/10.1073/pnas.1311418110 (2013).
  3. Okuda I, Bingham B, Stoney P, Hawke M. The organic composition of earwax. J Otolaryngol. 1991 Jun;20(3):212-5.
  4. T J Chai and T C Chai Bactericidal activity of cerumen. doi: 10.1128/AAC.18.4.638 Antimicrob. Agents Chemother. October 1980 vol. 18 no. 4 638-641
  5. M. Schwaab , A. Gurr, A. Neumann, S. Dazert, A. Minovi Human antimicrobial proteins in ear wax European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases August 2011, Volume 30, Issue 8, pp 997-1004 First online: 06 February 2011
  6. A. Campos , L. Betancor, A. Arias, C. Rodríguez, A. M. Hernández, D. López Aguado and A. Sierra Influence of human wet cerumen on the growth of common and pathogenic bacteria of the ear Journal of Laryngology & Otology / Volume 114 / Issue 12 / December 2000, pp 925-929Copyright © Royal Society of Medicine Press Limited 2000 DOI: http://dx.doi.org/10.1258/0022215001904635 (About DOI), Published online: 08 March 2006
  7. Koh-ichiro Yoshiura, Akira Kinoshita, Takafumi Ishida, Aya Ninokata, Toshihisa Ishikawa, Tadashi Kaname, Makoto Bannai, Katsushi Tokunaga, Shunro Sonoda, Ryoichi Komaki, Makoto Ihara, Vladimir A Saenko, Gabit K Alipov, Ichiro Sekine, Kazuki Komatsu, Haruo Takahashi, Mitsuko Nakashima, Nadiya Sosonkina, Christophe K Mapendano, Mohsen Ghadami, Masayo Nomura, De-Sheng Liang, Nobutomo Miwa, Dae-Kwang Kim, Ariuntuul Garidkhuu, Nagato Natsume, Tohru Ohta, Hiroaki Tomita, Akira Kaneko, Mihoko Kikuchi, Graciela Russomando, Kenji Hirayama, Minaka Ishibashi, Aya Takahashi, Naruya Saitou, Jeffery C Murray, Susumu Saito, Yusuke Nakamura& Norio Niikawa A SNP in the ABCC11 gene is the determinant of human earwax type Nature Genetics 38, 324 – 330 (2006) Published online: 29 January 2006; | doi:10.1038/ng1733
  8. A.I. Ibraimov Brief communication: Cerumen phenotypes in certain populations of Eurasia and Africa Volume 84, Issue 2 February 1991 Pages 209–211 First published: February 1991 DOI: 10.1002/ajpa.1330840210 Cited by: 5 articles
  9. Peter S. Roland, MD Timothy L. Smith, MD, MPH Seth R. Schwartz, MD, MPH Richard M. Rosenfeld, MD, MPH Bopanna Ballachanda, PhD Jerry M. Earll, MD Jose Fayad, MD Allen D. Harlor Jr, MD Barry E. Hirsch, MD Stacie S. Jones, MPH Helene J. Krouse, PhD Anthony Magit, MD Carrie Nelson, MD, MS David R. Stutz, MD Stephen Wetmore, MD, MBA Clinical practice guideline: Cerumen impaction doi: 10.1016/j.otohns.2008.06.026 Otolaryngol Head Neck Surg September 2008 vol. 139 no. 3 suppl 1 S1-S21
  10. J.F. Guest, M.J. Greener, A.C. Robinson, A.F. Smith Impacted cerumen: composition, production, epidemiology and management DOI: http://dx.doi.org/10.1093/qjmed/hch082 477-488 First published online: 15 July 2004
  11. J F Sharp, J A Wilson, L Ross, R M Barr-Hamilton Ear wax removal: a survey of current practice. BMJ 1990; 301 doi: http://dx.doi.org/10.1136/bmj.301.6763.1251 (Published 01 December 1990) Cite this as: BMJ 1990;301:1251
  12. Vaidya, Anjali Madlon-Kay, Diane J. What is the best treatment for impacted cerumen? Evidence Based Practice 15(9): 09-10. http://hdl.handle.net/10355/15355
  13. E. Ernst M.D., Ph.D., F.R.C.P., ear candles: a triumph of ignorance over science The Journal of Laryngology & Otology / Volume 118 / Issue 01 / January 2004, pp 1-2Copyright © Royal Society of Medicine Press Limited 2004 DOI: http://dx.doi.org/10.1258/002221504322731529 (About DOI), Published online: 08 March 2006

Burnunuzun Olduğu Gibi Görünmesini Sağlayan 5 Gen Belirlendi

Nature Communications’da yayımlanan yeni bir araştırmaya göre; kemerli, kalkık, küçük ya da büyük olması fark etmez, artık burnunuzun şekli için spesifik 5 geni suçlayabilirsiniz.

Değişik vücut ağırlıklarında, renkte ve surat tipinde milyarlarca insanı göz önüne alınca, insan için, belki de gezegenimiz üzerindeki en çeşitli dış görünüşe sahip hayvan diyebiliriz. Bu çeşitliliğin yüzümüzdeki yansıması da değişik kulak, burun, dudak boyutları ve görünüşleri gibi oldukça geniş bir eksende değerlendirilebilir. Yüzümüzün görünüşünde de birçok insan için takıntıya dönüştüğünden midir bilinmez, burun görüntüsü çağımızın estetik algısında büyük önem taşır.

Burun kemiğinin farklılaşmasının, çeşitli evrimsel adaptasyonlardan kaynaklandığı düşünülüyor. Bu adaptasyonlara; ciğerlere çekilecek havanın hacminin ve sıcaklığının kontrol edilmesi için belirli büyüklüklerde burun deliklerine ihtiyaç duyuyor olmamız örnek olarak verilebilir. Ayrıca insanların birbirlerini kokularından değil de  görünüşlerinden tanıyor olmaları (bazı insanlar için bu durum değişebilir) farklı surat yapılarına sahip olmamızı tetikliyor olabilir.

Oldukça farklı burun şekillerine sahip olmamıza rağmen, şaşırtıcı bir şekilde burun boyutu ve şekli görece az sayıda gen tarafından kontrol ediliyor. Bu genler ile burun deliklerinin boyutu, sivriliği ve kemerli oluşu gibi birçok özellik belirleniyor.

Araştırmacılar bu genleri keşfedilmek için 6.275 insanın fotoğrafları ve gen haritaları üzerinde çalışma yürüttüler. Özel olarak da bilim insanları 14 farklı surat tipini belirlediler ve aynı surat tiplerine sahip insanların herhangi bir genetik benzerlik taşıyıp taşımadıklarını incelediler.

Yapılan araştırma sonucunda bilim insanları, belirli burun özelliklerini belirleyen 5 geni keşfettiler. Örneğin, DCHS2 geni insanlarda burun kıkırdağının yapısını belirliyor ve kişinin burun sivriliği üzerinde ciddi etkiye sahip. Ayrıca PAX1 geni burun deliklerinin genişliğini kontrol ederken, RUNX2 geni de kemerli burun yapısını belirliyor.

Elde edilen bu bilgiler, yüz deformasyonlarının tedavisindeki ana uygulamalar üzerinde büyük bir etki yaratabilir. Çünkü Kampomelik Displazi gibi kafa ve yüz kusurları ile ilgili birçok durumun, kıkırdak gelişimini kontrol eden genlerdeki mutasyonlardan kaynaklandığı düşünülüyor.


İlgili Makale:

  • Bilimfili,
  • Kaustubh Adhikari, Macarena Fuentes-Guajardo, Mirsha Quinto-Sánchez, Javier Mendoza-Revilla, Juan Camilo Chacón-Duque, Victor Acuña-Alonzo, Claudia Jaramillo, William Arias, Rodrigo Barquera Lozano, Gastón Macín Pérez, Jorge Gómez-Valdés, Hugo Villamil-Ramírez, Tábita Hunemeier, Virginia Ramallo, Caio C. Silva de Cerqueira, Malena Hurtado, Valeria Villegas, Vanessa Granja, Carla Gallo, Giovanni Poletti A genome-wide association scan implicates DCHS2, RUNX2, GLI3, PAX1 and EDAR in human facial variation Nature Communications 7, Article number: 11616 doi:10.1038/ncomms11616 Received 03 July 2015 Accepted 14 April 2016 Published 19 May 2016

İnsanlar Neden Art Arda Üç Kez Hapşırır ve Neden “Çok Yaşa” Denir?

Alerji döneminizde hiç dışarıda dolaşmaya çıkıp, neredeyse kafanızı yere indiremeyecek kadar seri, bir dizi“Hapşuu” tepkisini deneyimlediniz mi? Eğer siz de büyük çoğunluğun içinde yer alıyorsanız cevabınız muhtemelen; ‘evet’tir. Ancak bu hapşırma nöbetleri bazen rahatsız edici olsa da, birden fazla hapşırmanın bilimsel bir nedeni var.

Öncelikle, ilk etapta hapşırığa sebep olan şeyin ne olduğuna ve  hapşırdığınızda vücudunuzda neler olduğuna değinerek başlayalım.

Hapşırma, toz ve hastalıktan tutun da duygusal tepkilere ve hatta güneş ışığına kadar çeşitli sebeplerden kaynaklanabilir. Fakat hapşırığın asıl sorumlusu, burnunuzun ve boğazınızın içerisindeki mukus zarlarıdır.

Öte yandan bir hapşırık anında, göğüs kaslarınız ciğerlerinize basınç yapar ve bu durum da ani bir havanın dışarı çıkmasına sebep olur. Bu sırada boğazınız sıkı bir şekilde kapanır ve bu da havanın burnunuzdan yaklaşık olarak saatte 160 km hızlara ulaşabilen bir hızda atılmasına sebep olur.

Ve asıl hikaye şimdi başlıyor. Çünkü saatte 160 km hızlara ulaşabilen bir hava yaklaşık olarak 2000 ila 5000 kadarbakteri damlacıklarıyla doludur (miktar/ağırlık).

Peki neden sıklıkla üçleme şeklinde hapşırırız?

Hapşırıklar genellikle burnumuza girerek burun mukozamıza ulaşan yabancı bir parçacıkla ya da dış bir uyarıcıyla başlar. Bu durum da histamin salınımını tetikler ve histaminler de burnumuzdaki sinir hücrelerini rahatsız eder. Bu rahatsızlık da burunda bulunan ve kaşıntı yapan şeyi, güçlü bir hava püskürtmesiyle dışarı atma isteği olarak hapşırığı ortaya çıkarıyor.

Tek bir hapşırık, sistemimizden zararlıları atmak için bazen yeterlidir. Ancak tek bir hapşırıktan sonra hala burnunuzun direği sızlıyorsa, burnunuz ikinci bir hapşırığı ortaya çıkarır. Yani; ikinci hapşırığınız, ilk hapşırığınızın görevini yeterince yerine getirmediğinin bir göstergesidir. Peş peşe üç kez hapşırmak ise sistemimizin çok daha derinlerdeki rahatsız edici şeyleri dışarı atmak istediğinin işaretidir.

Dolayısıyla, üçlemedeki ilk hapşırık derinlerdeki rahatsız edici şeyleri koparmaya yarıyor, ikincisi onları burnumuza getiriyor, üçüncüsü ise bütün bu rahatsızlık verici, kaşındırıcı şeyleri dışarı atıyor. Bu işleyiş, mukozanızın rahatsızlık verici her ne varsa onu temizlemesi için gerekli bir işleyiştir. Eğer ki, etrafınızda birden fazla hapşıran insanlar görüyorsanız ya da siz defalarca hapşırıyorsanız, bu durum hapşırıkların zayıf olduğunu gösterir.

Bunun yanı sıra; hapşırma davranışı da tıpkı gülüşlerimizde olduğu gibi kişiden kişiye değişkenlik gösterir. Kahkahaların kişiden kişiye farklılık göstermesine sebep olan her şey, hapşırıklar için de geçerlidir. Fakat art arda gelen hapşırıklar, vücudunuzun hava yollarını normal olarak temizlemesinden biraz daha fazlasını içerir.

Peki, birisi hapşırdığında, insanlar neden “çok yaşa” derler? 

Murat Songu

ve Metin Önerci‘nin geçtiğimiz yıl Nasal Physiology and Pathophysiology of Nasal Disorders ‘da yayımlanan “Physiology and Pathophysiology of Sneezing and Itching: Mechanisms of the Symptoms” başlıklı makalesine göre; Antik Yunan ve Antik Romalılarda; hapşırmanın iyi bir sağlığın işareti olduğu düşünülürdü, bu yüzden de “çok yaşa” tepkisi bu durumu kutlamak için kullanılırdı.

Yani, art arda birden fazla hapşırmamız; boğazımızda ya da geniz bölgemizde sıkışmış potansiyel olarak tehlikeli ve rahatsızlık verici şeyleri vücuttan uzaklaştırma noktasında üç aşamalı bir sürecin işlemesinden kaynaklıdır. Eğer hapşırmaya devam ederseniz, söz konusu rahatsızlık verici şey etrafınızdaki havaya saçılır ve vücudunuz rahatlayana kadar bir süre bu şeyden uzaklaşmış olursunuz.

Aşağıdaki yavaş çekim görüntüde rahatsızlık verici maddelerin vücuttan uzaklaştırılmasında hapşırığın ne kadar işlevsel olduğunu görebilirsiniz.

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


Kaynaklar:  Bilimfili
1- Songu, Murat, and T. Metin Onerci. “Physiology and Pathophysiology of Sneezing and Itching: Mechanisms of the Symptoms.” In Nasal Physiology and Pathophysiology of Nasal Disorders, pp. 139-152. Springer Berlin Heidelberg, 2013.
2- American Institute of Physics (AIP). “The complex sneeze, caught on tape.” ScienceDaily. www.sciencedaily.com/releases/2015/11/151123102939.htm (accessed April 30, 2016).
3- Geggel, L. “Why Do People Sneeze in Threes?” LiveScience. http://www.livescience.com/54498-why-people-sneeze-three-times.html (accessed May 1, 2016)
4- Dockrill, P. “Watch: Slow-motion sneezing is totally gross but helps explain how we get sick.” ScienceAlert. http://www.sciencealert.com/watch-slow-motion-sneezing-is-totally-gross-but-helps-explain-how-we-get-sick (accessed May 1, 2016)
5- Kirschner, C. “What happens to your body when you sneeze?” Mother Nature Network. http://www.mnn.com/health/allergies/questions/what-happens-to-your-body-when-you-sneeze (accessed May 1, 2016)

Gerçek Altıncı Hissiniz

Antik Yunan ve Aristo’dan beri temelde 5 duyumuz olduğu herkesçe bilinir. Bu beş duyu ile; çevremizi görür, duyar, koklar, dokunur tadarız. Peki size gizli bir süper gücünüz olduğunu söyleseydik?

Propriyosepsiyon Duyusu

Gözlerinizi kapayın ve avuç içiniz yukarı bakacak şekilde bir elinizi önünüze doğru uzatın. Muhtemelen diğer elinizi havada duran elinizin tam yanına getirebilirsiniz. Peki gözleriniz kapalı olduğu halde elinizin nerede olduğunu nasıl biliyorsunuz? Burada dokunma duyunuzun iş üstünde olduğu tahmininde bulunabilirsiniz, fakat aslında olan tam olarak bu değil.

Doğru cevap farklı bir yetiye ait: Birçoğumuzun hafife aldığı; altıncı hissimiz.

Propriyosepsiyon kelimesi Latince kökenli ve “kişinin kendini kavraması” anlamına gelen bir kelimedir. Propriyosepsiyon denen iç algımız; boşlukta bulunan uzuvlarımızın vücudumuzun geri kalanına göre nerede olduğunu bilme duyusudur.

Elinize bakmadan ve tam olarak nerede olduğunu görmemenize rağmen, bazı nesneleri tutabilir ve onları hareket ettirebilirsiniz.

Bu altıncı hissimiz; aslında basit bir duyu değildir. Vücudumuzun duruş pozisyonunu (ve onu değiştirmek için ne kadar efor harcanması gerektiğini) kestirebilmek için, beynimiz vücudumuz boyunca çalışan sayısız kaynaktan gelen bilgiye dayanır. Bunların arasında; kaslarda, tendonlarda, eklemlerde ve deride; çekmeye, harekete ve basınca duyarlı sinir uçları da vardır. Aynı zamanda, dengede durmamıza yardımcı olan iç kulağımızdaki vestibüler sistem de bu süreçte görev alır. Bu organlarımızdan gelen girdiler denge ve hareket koordinasyonumuzdan sorumlu beyin parçası olan beyinciği besler. Bilim insanları beynin bu girdileri direkt olarak diğer kaynaklardan gelen bilgilerle birleştirdiğini düşünüyorlar.

Peki propriyosepsiyonu anlamamız neden bu kadar önemli? 

Kısaca söyleyelim; çünkü gündelik yaşamımız için oldukça önemli. Çünkü propriyosepsiyon sayesinde bakmadan hareket edebiliriz. Karanlık bir odada olduğunuzu hayal edin. Propriyosepsiyonunuz olmadan hareket edemezsiniz, çünkü ayaklarınızı göremezsiniz.

Öte yandan; propriyosepyon çok karmaşık olmasından kaynaklı, kolayca aldatılabilir. Bunu kendiniz de deneyebilirsiniz. İşte size kendi başınıza deneyebileceğiniz bir test:

Pinokyo illüzyonu 

İşaret parmağınızı burnunuzun ucuna değdirin. Bir arkadaşınızdan telefonunun titreşimini çalıştırarak bisepsinize (burnunuza değdirdiğiniz kolunuzda) değdirmesini isteyin. Telefonun oluşturduğu bu titreşimler kas liflerinize gider ve gerildiğini düşünmeye sebep olur. Bu da kolunuzun yüzünüzden uzaklaştığı hissini verir ve burnunuza hala dokunduğunuz için de bu sinyaller beyninizde burnunuzun uzadığı algısını oluşturur.

Propriyosepsiyon aldatılabilir bir histir, fakat oldukça önemli bir histir. Bilim insanları; beynin, gelen bilgileri nasıl işlediği ve sentezlediğine dair çalışmalarını sürdürüyorlar. Ve bütün süper güçlerde olduğu gibi, bu gücün temelinde de hala çözülmeyi bekeleyen gizemler var. Kim bilir, belki bir gün, siz, bir “süper kahraman” olur ve propriyosepsiyonla ilgili her şeyi açığa çıkarırsınız.


Kaynakça: Bilimfili,
1- en.Wikipedia, “Proprioception”, https://en.wikipedia.org/wiki/Proprioception
2- Society for Neuroscience, “Your Sixth Sense”, https://www.youtube.com/watch?v=A1BVp5aivtA&list=PLUXnlfxIfR9-la3KEenkj1ZDrHqxUJkvt&index=3

Bu Hoparlörün Sesini Sadece Siz Duyabiliyorsunuz

Portatif müzik sektörü taşınabilir hoparlörlerle gün geçtikçe değişse de , her kafadan başka bir sesin çıkması ve yüksek gürültü oranı nedeniyle komşularınızı rahatsız edebilir. Belki de sadece sizin duyabileceğini bir hoparlör üretseler ne güzel olurdu. İşte Fransız tabanlı Akoustic Arts şirketi tarafından yeni tasarlanan bir hoparlör sayesinde ultrasonik dalgalar sayesinde istediğiniz müziği , kulaklık kullanmaya gerek duymadan sadece siz duyacaksınız. Yani sadece o yönde bulunan kişi sesi duyabiliyor.
A arkası ve A çekirdeği adı verilen iki ayrı bileşenden oluşan hoparlör sayesinde, sadece sizin duyabileceğiniz bir ses aktarılıyor. Arka taraf bir çerçeve olarak hoparlörün ayakta durmasını veya duvara monte edilmesini sağlarken, ünite gerçekten çekirdek(core) tarafından yönlendiriliyor ve iki 3.5 mm’lik jakla biri hoparlörlere diğer cihaza bağlanarak kolayca yönetilebiliyor.

Duvara monte ettikten ve akıllı telefona bağlandıktan sonra sistemi kaynağınızdan kullanabiliyorsunuz. Normal hoparlörler ile bu yönlendirmeli hoparlörler arasındanki fark sesi yaratma tekniklerinden kaynaklanıyor. Elektromanyetik bobin ve koniden ses üretmek yerine , bu sistem geniş bir arktan ses dalgaları yayarak, yüksek frekanslı ultrasonik dalgalar üretiyor. Bu dalgalar bir şeye çarptığında duyulabilir ses dalgalarına dönüşerek duyabileceğiniz bir ses aralığına geliyor. Gerçekten oldukça ilginç bir teknolojiye benziyor.

Sistem 20*20cm  orijinal hoparlör ve yanında 9*9cm’lik junior  hoparlörle geliyor. İki modelde aynı çekirdek üniteyi kullanıyor, fakat daha büyük ünite 200 transdüser  kullanırken, junior model 37 transdüser kullanıyor. Tabi hoparlör küçüldükçe büyüğünde 90dB olan ses gücü 70 dB’e düşüyor.

Büyük hoparlör 10 metreye kadar sesi iletebilirken, küçük olan çalışan insanlar için masa üstünde yer alacağından daha kısa mesafeler için düşünülmüş.

İndiegogo’da yer alan proje hedef olarak 30,000 dolarlık esnek hedef, 25 günde 127,900 dolara ulaştı. Eğer kampanya 160,000 dolara ulaşırsa siyah bir model ve üreticiler 400,000 dolarla Wi-Fi ile bir model üretmeyi planlıyor.

Fiyata gelince biraz tuzlu gerçekten, 2016 Eylül’de üretilecek hoparlörün orijinal hoparlörü 870 dolar, Junior olan hoparlör ise  550 dolardan satılacak.

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

Kaynak :

  • GerçekBilim
  • http://www.gizmag.com/akoustic-arts-a-speaker/42413/

Koklama modeli ile otizm tespiti yapılabiliyor

   Bir gülü nasıl kokladığınızı düşünün. Tatlı ve derinde olan çiçek kokusunu almak için güzel ve derin bir nefes alırsınız. Dışarıda bir umumi tuvalete gittiğinizde ise içine çektiğiniz hava miktarını azaltarak tam tersini yaparsınız. Araştırmacıların  Cell Press dergisi Current Biology’de yayınladığı araştırmanın sonuçlarına göre otizm spektrum bozukluğu (ASD) hastalığına sahip kişiler diğer insanların yapabildiği nefeslerindeki bu düzenlemeyi yapamıyor. Otizmli çocuklar kokunun ne kadar güzel ya da çirkin olduğundan bağımsız olarak hep aynı miktarda havayı soluyorlar.

Bu sonuçlar, koku ile ilgili sözel olmayan testlerin otizm spektrum bozukluğunun (ASD) erken teşhisi için kullanışlı bir araç olacağını öne sürüyor.

“Normal gelişimini sürdüren çocuklar ile otizmli çocuklar arasındaki koklama modeli farkı en kaba haliyle bunaltıcıydı.” diyor araştırma ekibi üyesi Weizmann Institute of Science’tan Noam Sobel.

Daha önceki araştırmalar otizmli insanların duyu ve hareketlerimizi gizli bir şekilde koordine eden “iç etki modelleri”nde bozukluklar olduğunu göstermekteydi. Ancak bu bozukluğun koklamaya karşı olan tepkide de kendini gösterip göstermediği belli değildi.

Bunu bulabilmek için Sobel ve ekibi her bir grupta 17 erkek, 1 kız çocuk olmak üzere yaş ortalaması 7 olan 18 otizmli çocuk ve 18 sağlıklı çocuğa  hoş ve kötü kokular sunarak koklama tepkilerini ölçtü.Sağlıklı çocuklar nefes miktarını 305 milisaniye içerisinde kokuya göre değiştirebilirken otizmli çocuklar böyle bir değişiklik yapmamaktaydı.

Sağlıklı ve otizmli çocuklar arasındaki koklama tepkisindeki bu fark çocukların otizmli olup olmadığının doğru teşhisini % 81 oranında doğru yapmaktaydı.  Dahası, araştırmacılar şiddetli otizm semptomlarının artan anormal koklama tepkisi ile ilişkili olduğunu öne sürmekte.

Her ne kadar araştırmacılar testin kullanılmaya henüz hazır olmadığını belirtse de araştırma sonuçları testinin klinik uygulamada çok kullanışlı olacağını gösteriyor.

Sobel, otizm ve derecesinin anlamlı bir kesinlikle 10 dakikadan daha az bir sürede tamamen sözel olmayan ve takip gerektirmeyen bir yolla belirleyebildiklerini belirtiyor ve “Bu da birkaç aylık bebeklerde bile uygulanabilecek bir tanı aracının geliştirilmesi için temel oluşturabileceği umudunu ortaya çıkarıyor. Böyle bir erken teşhis daha etkili tedaviler geliştirilmesini sağlayacak” şeklinde ekliyor.

Araştırmacılar şimdi de, gözlemledikleri koku-tepki modelinin otizme has bir durum olup olmadığını veya başkanörolojik rahatsızlıklara sahip insanlarda da ortaya çıkıp çıkmadığını test etmek üzere yeni çalışmalar yapmayı planlıyorlar. Ayrıca, böyle bir testin yaşamın erken dönemlerinde de kulanılıp kullanılamayacağı da merak konusu. Ne var ki Sobel için en acil sorulması gereken soru şu: ” Otizmdeki sosyal bozukluğun tam kalbinde, koku bozukluğu mu yer alıyor?”

 


Referans : 

Evrimsel “Ses/Testis” Takası

Derinden gelen erkek sesi, sadece insanlarda değil, benzer türlerde de dişilere çekici gelen bir özelliktir. Ama bazı erkekler için derin ses evrimsel açıdan pahalıya mâl olabiliyor.

Düşük frekanslı, derin ve etkileyici bir sese sahip erkek uluyan maymun türleri (Alouatta türleri) üzerinde yapılan bir araştırma, evrimsel süreçte her şeyin bir bedeli ve olasıdır ki bir nedeni olduğunu gösteriyor, hem de erkekler için akılda kalıcı bir şekilde.

Değişik uluyan maymun türlerinin, yaşadıkları farklı bölgeler ve çevrelere göre değerlendirildiklerinde, içinde bulundukları toplum alışkanlıklarının da üzerinde oldukça etkili olduğu anatomik varyasyonlara (farklılık) sahip oldukları biliniyor. Karada yaşayan en güçlü sese sahip hayvanlardan biri olan bu maymun türünün erkekleri, seslerini diğer erkekleri haremlerinde uzak tutmak için bir silah gibi kullanırlar. On klasik Alouatta türünün dokuzu üzerinde yapılan çalışmadan elde edilen ölçümlerde, birden çok dişiyi kontrol etme ve çiftleşme alanında tutma zorunluluğu olan topluluklarda, sesin derinliğini sağlamak için büyük bir hiyoide (dil kemiği) ve larinkse (gırtlak) sahip olan erkek uluyan maymunların testislerinin (er bezleri) daha küçük olduğu görüldü. Testis büyüklüğünün,sperm (erkek üreme hücresi) üretim kapasitesiyle doğrudan ilintili olduğu düşünüldüğünde, düşük frekanslı sesiyle daha çok dişiyi etkileyen ve dölleme şansını arttıran bir erkeğin, soyunu devam ettirmek için yeterince avantaj sağladığı ve çok fazla sperm üretecek büyük testislere gereksinimi olmadığı şeklinde yorumlanabilir. Öte taraftan, dişilerin birden çok erkekle çiftleştiği uluyan maymun topluluklarındaki erkeklerin daha küçük hiyoid ve larinkse sahipken, hatırı sayılır boyutlarda testislere sahip olmaları şaşırtıcı değildir. Ele geçirdikleri tek şanslarını fazla sayıda sperm ile verimli kullanarak dişinin, kendi soyundan yavrular doğurmasını sağlamaya çalışırlar.

Çiftleşme öncesi ses özelliklerine yatırım yaparak çiftleşme sonrası sperm rekabetinden uzak durmayı seçenlerle, tam tersini yapanların hedefinde aynı üreme içgüdüsü yatsa da, aralarındaki bu farkı, evrimin haksız rekabeti önleyici bir düzenlemesi olarak düşünebiliriz. Birinden birini özellikle tercih etme durumunda hissedenler için de; her tercihin, iktisat terimiyle, bir fırsat maliyeti olduğunu hatırlatırız.

Karşılaştırabileceğimiz başka insan türleri olmaması nedeniyle, bu çalışmanın türümüze uyarlanabilir bir yanı yok, dolayısıyla ses ölçer veya başka bir ölçüm aleti bulmanıza da gerek yok şu an için.  Ancak benzer şekilde, kadınlar tarafından etkileyici bulunan düşük perdeli erkeksi sese sahip olanların, olmayanlara göre daha az sperm ürettikleri yönünde bir araştırmanın varlığından da bahsedelim.

Yüksek frekanslı sese ancak küçük testislere sahip Alouatta seniculus türüne kulak verin :

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

Bir de düşük frekanslı sese ancak büyük testislere sahip Alouatta caraya türünü dinleyin :

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


Kaynak: 

  1. Bilimfili,
  2. Leigh W. Simmons , Marianne Peters, Gillian Rhodes Low Pitched Voices Are Perceived as Masculine and Attractive but Do They Predict Semen Quality in Men? Published: December 21, 2011DOI: 10.1371/journal.pone.0029271
  3. Dunn JC, Halenar LB, Davies TG, Cristobal-Azkarate J, Reby D, Sykes D, Dengg S, Fitch WT, Knapp LA. Evolutionary trade-off between vocal tract and testes dimensions in howler monkeys. Curr Biol. 2015 Nov 2;25(21):2839-44. doi: 10.1016/j.cub.2015.09.029. Epub 2015 Oct 22.

Kulak Çınlamasına Neyin Sebep Olduğuna Dair İlerleme Kaydedildi

Bilim insanları yıllardır kulak çınlamasına (kulakta sürekli bir “zil” sesi) sebep olan şeyin ne olduğunu ve bu durumu nasıl tedavi edebileceklerinin yollarını arıyorlardı. Fakat yeni yapılan bir çalışma, vücudun başka bir yerinde kronik bir ağrıyla uyumlu bir ilişkiyi saptayarak bu soruna dair bir açıklama getiriyor olabilir.

Amerika’daki Georgetown University’den araştırmacılar; hem kulak çınlaması hem de kronik ağrıdan muzdarip hastaların acıya cevap oluşturmada zorluklar yaşadıklarını keşfettiler. Bu cevap yalnızca; gürültü ve ağrının beyin tarafından düzgün bir şekilde işlenemediğinde devam ediyor, tıpkı bozuk bir elektrik devresinde şalterin atması gibi. Kronik ağrı hastalarının durumundaki gibi, hastalar o ağrı artık olmasa bile “fantom ağrılar” hissedebilirler, kulak çınlamasına sahip insanlar da aslında bir ses olmasa da iç kulaklarında çınlama sesi duyarlar.

Beyindeki gri madde miktarı üzerine yapılan çalışmaların ardından, araştırma ekibi mevcut bölgelerdeki (bu bölgeler “bilgi akışını düzenleyen” alanlar olarak isimlendirilir) bu madde miktarındaki eksikliğin hem kulak çınlamasına hem de kronik ağrıya sebep olduğu bulgusuna ulaştılar. Bu süreç; enerjimiz, duygu durum halimiz ve depresyon durumlarıyla ilişkili olduğu bilinen dopamin ve serotonin hormon seviyelerinden etkileniyor.

Araştırma ekibinden Josef Rauschecker:

“Bu bölgeler, içeriden ya da dışarıdan gelen duyusal uyaranların duyusal değerini belirleyen algısal duyum için merkezi bilgi akışını düzenleyen bir sistem gibi davranırlar ve bilginin beyindeki akışını düzenler. Bu sistemde sorun çıktığında kulak çınlaması ve kronik ağrı oluşur” diyor.

Bir başka deyişle, kronik ağrı ve kulak içerisinde zil çalmasıyla ilişkili hisler, beyne aynı sinirsel “kapıdan” geçerek geliyor. Bu keşif de tıbbi alandaki bilim insanlarının bu soruna dair bir tedavi geliştirebileceklerine işaret ediyor.

Araştırmacılar; bilgi akışını düzenleyen bu bölgelerdeki zararın, beyindeki bilgi akışını etkileyebileceğini ve kısır bir döngü (kulaktan gitmeyen bir çınlama gibi) oluşturabileceğini söylüyorlar. Öte yandan, araştırmacılar; sorunun çözümüne dair cevaplanması gereken çok daha fazla soru olduğunu kabul ediyorlar, ancak görünen o ki; kulak çınlamasından muzdarip insanlar için tünelin sonunda en azından bir ışık beliriyor.


Araştırma Referansı:

  1. Bilimfili,
  2. Josef P. Rauscheckercorrespondenceemail, Elisabeth S. May, Audrey Maudoux, Markus Ploner Frontostriatal Gating of Tinnitus and Chronic Pain Cell Volume 19, Issue 10, p567–578, October 2015 DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.tics.2015.08.002

3D Yazıcı ile Vücut Parçaları Üretilebilecek

Üç boyutlu yazıcıdan (3D Printer) taze çıkmış bu kulağın dış kıvrımları ve kesitleri kompleks görülebilir ancak içindeki yapı ve sistemle karşılaştırıldığında basit bile kalabilir. Kulağı yapan ‘Entegre doku-organ yazıcısı’ adı ile bilinen ITOP (integrated tissue-organ printer ) 3D yazıcı sistemi, canlı hücreleri kullanarak yapay vücut parçaları işlemeyi sağlıyor.

Araştırmanın üretim ve test aşamaları tüm detayları ile Nature Biotechnology’de yayımlandı. Araştırmacılar daha önceden de canlı hücreler kullanarak yazıcı çıktıları üretmeyi başarmıştı, ancak bu çalışmaya kadar jelatinimsi küçük canlı materyal parçalarından fazlası üretilememişti.

Bu zorluğun ise iki temel sebebi var; birincisi canlı parçalar büyüdükçe parçalanmaya daha müsait oluyorlar çünkü birbirlerine tutunmalarını sağlayan moleküler organizasyondan mahrum olabiliyorlar. İkincisi ise daha iç kısımlarda veya yüzeyden uzak kısımlarda kalan hücrelerin oksijen yetersizliğinden ölmesi veya sağlıklı biçimde yaşamına devam edememesi sorunudur. ITOP sistemi ise, bugünkü bilinen yaşamsal boyutlarda, üstelik hücrelerin bir arada sağlıklı şekilde yaşayabildiği vücut parçalarının üretilmesini sağlıyor.

Sistem ilk olarak, yapısal destek sağlayabilecek sertlikte bir madde ile hücre-dostu (hücre sağlığına zararsız) bir hidrojel (su bazlı jelimsi) yapışkanı birbirine karıştırıyor. Daha sonra bu yapay dokunun içinde oksijen kanalı olarak işleyecek boşluklar bırakıyor, böylelikle yüzeyden uzak kalan hücreler de oksijen yetmezliğinden ölüme terk edilmemiş oluyor.

Araştırmacılar ITOP ile üretilmiş olan kemik, kas ve kıkırdak dokuyu farelere ve sıçanlara implant ettiklerinde, yazıcı ürünü bu materyallerin kan tedariği aldıklarını ve iç yapılarının doğal dokuya benzemeye başladığını gözlemlediler.

Keşfi gerçekleştiren bilim insanları şimdi FDA (Food and Drug Administration) ile işbirliği içinde insan deneylerine başlamayı hedefliyor. Bununla amaçlanan şey ise, ihtiyacı olan insanlara ihtiyaç duydukları vücut kısımlarını sağlıklı şekilde sağlamak ve hatta belki değiştirmek.

 


Kaynak :

  1. Bilimfili,
  2. Hyun-Wook Kang, Sang Jin Lee, In Kap Ko, Carlos Kengla, James J Yoo & Anthony Atala A 3D bioprinting system to produce human-scale tissue constructs with structural integrity Nature Biotechnology (2016) doi:10.1038/nbt.3413 Received 27 July 2015 Accepted 19 October 2015 Published online 15 February 2016