fbpx
Connect with us

Bilim

Vardiyalı Uyku, Beynimize ve Vücudumuza İlginç Şeyler yapıyor

Published

on

Yapılan araştırmalar, uykunun vücutlarımızı nasıl etkilediğine dair birçok şeyi anlamamızı sağladı. Şimdiyse yeni bir araştırma, bunlara yenisini ekliyor: Öğleden sonra kestirmek; ruh halimiz, hafızamız ve diğer algısal işlevlerimiz için iyi olabilir fakat bu aynı zamanda, glikoz seviyelerinin yükselmesiyle de ilişkilendirilmiş. Yapılan yeni araştırmada, özel olarak genç öğrenciler incelenmiş. Bu grup, uyku kalıplarının düzensiz olmasıyla biliniyor. 15-19 yaşındaki 59 öğrenci, her 24 saatte bir 6.5 saatlik uykuyla sınırlandırılmış. Bu öğrencilerin yarısı, geceleyin devamlı olarak uyuyacak; diğer yarısı ise, geceleyin 5 saatlik uykunun üstüne 90 dakikalık bir kestirme yapacakmış. Gün boyunca yürütülen testlere göre; öğleden sonra kestirme yapanlar, sağlığın daha iyi olmasıyla ilişkilendirilebilecek çeşitli alanlarda daha yüksek puan almışlar: Daha olumlu hissetmişler, uykularını daha iyi aldıklarını düşünmüşler ve çeşitli bellek ile algı testlerinde daha iyi iş çıkarmışlar.

Araştırmacılardan biri olan ve Singapur’daki Duke-NUS Tıp Fakültesi’nde sinirbilimci olarak görev yapan Michael Chee, şöyle söylüyor: “İlginç şekilde, uyku kısıtlaması şartları altında; bölünmüş uyku grubunda yer alan öğrenciler, devamlı olarak 6.5 saat uyuyan akranlarına göre atiklik, dikkatlilik, çalışan hafıza bölümü ve ruh hali konusunda daha verim sergilediler” “Bu bulgular ilginç; çünkü 24 saatte ölçülen toplam uyku süresi, aslında birinci grupta daha düşük.” İki vardiyaya bölünmüş, 6.5 saatlik benzer bir uyku tarifesini kendiniz için planlamadan önce şuna dikkat edin: 2016 yılında yapılan önceki bir çalışmada araştırmacılar, her gece kesintisiz şekilde 9 saat uyuyan insanlarla karşılaştırıldığı zaman, bu insanların verim ile ruh hallerinin genel olarak daha kötü durumda olduğunu bulmuşlar.

Ayrıca yukarıda belirttiğimiz gibi, kandaki glukoz seviyeleri de, vardiyalar halinde uyuyan grupta daha yüksek çıkmış; bu durum, tip 2 diyabet için bir tehlike etmeni oluşturuyor. 6.5 saat sürekli şekilde uyuyan grup ile 2016 tarihli çalışmada her gece 9 saat uyuyan grup arasında, kandaki glukoz seviyeleri bakımından önemli bir farklılık yokmuş. Bu önemli bir ayrım, çünkü daha önce yapılan bazı araştırmalarda, düzenli bir kestirme süresinin, gece uykusuna ilaveten faydalı olabileceği öne sürülmüş olsa da; metabolik ve algısal etki yönünden inceleme yapılmış araştırmaların sayısı az. Bu metabolik tepki, yeni çalışmanın ardındaki araştırmacılar için önemli bir odak noktası olmuş. Çünkü, uyku eksikliği ile diyabet gelişimi tehlikesi arasında muhtemel bir bağlantı olduğunu zaten biliyoruz.

Ancak burada her ne kadar küçük ve sınırlı bir örnekten bahsetsek de; kestirme yapmanın, uykumuzun tamamını gece aldığımız zamana göre glukoz seviyelerini daha yükseğe çıkarması muhtemel (ruh hali ve algısal verim yönünden faydaları olmasına rağmen). Fakat nihayetinde bu çalışma, ne şekilde bölerseniz bölün, her 24 saatte bir eksik şekilde uyumanın iyi olmadığını söylüyor; özellikle de, hâlâ gelişmekte olan genç beyinler için. En azından bu yaş grubunda olanlar için en iyisi, her gece ortalama 9 saatlik bir uyuma süresi. Araştırmacılar şu sonuca varıyor: “Onlara verilecek en iyi tavsiye, geceleyin önerilen miktarda uyumalarıdır.”

Editör / Yazar: Ali Ekber ÖZGEN

Kaynak: https://academic.oup.com/sleep/advance-article/doi/10.1093/sleep/zsz037/5316239

Bilim

Cerrahlar, Bir Bebeğin Beyninde Olgunlaşmış Diş Şeklinde Bir Tümör Buldular

Published

on

Bilim insanları yaşına göre fazla hızlı gelişen bir bebeğin beynini incelediklerinde olgunlaşmış diş şeklinde bir tümör buldular. The New England Journal of Medicine’in 2014’ teki haberine göre olay Maryland Üniversitesi ve Baltimore Johns Hopkins Children’ s Center’ ın beyin cerrahlarının 2014’ te 4 yaşındaki bir çocuğun beyin MR’ ını incelemeleriyle ortaya çıktı. İncelemelere göre tümör ceviz büyüklüğündeydi ve yan kısımları boyunca küçük yapılar vardı. Bebek hemen operasyona alındı ve tümör beyninden alındı. Tümörün embriyonik hipofiz dokusundan türemiş bir tümör diğer adıyla Kraniyofarenjiyomlar ( merkezi sinir sisteminin sellar ve para sellar bölgesinde yer alan iyi huylu büyüyen tümörler) olduğu ortaya çıktı. Bu tümör genellikle küçük çocuklarda oluşsa da nadiren yetişkinlerde de görülebiliyor. Genellikle beyin tabanında bulunup hormonları düzenleyen bir bez olan hipofiz bezinin yakınlarında görülüyor.

İyi huylu oldukları için yayılıp kansere sebep olmuyorlar ama hipofiz bezine yakınlıklarına göre bazı hormonal problemelere sebep olabiliyorlar. Bu olay oldukça ilginç bir vakanın sadece başlangıcıydı. Ameliyat sırasında cerrahlar buldukları tümörün dişleşmiş olduğunu gördüler. Bu tümörler teratom olarak adlandırılır. Teratom yalnızca diş yapısında olmak zorunda değildir; kas, saç, kemik gibi dokulardan oluşabilirler. Bu teratomun ise neden ya da nasıl diş halinde şekillendiği belli değil. Maryland Üniversitesi Medikal Merkezi’nde ameliyatı gerçekleştiren doktor Narlin Beaty, Lİve Science’ a yaptığı açıklamada şöyle konuştu:

Diş şeklinde bir tümör her gün gördüğümüz bir şey değil. Kraniyofarenjiyomlar’ da ise benzeri görülmemiş bir olay. Tümör başarıyla alındı ve çocuk aylar içinde kalıcı bir iyileşme göterdiyse de hala tedavi edilebilir hormonal problemleri var. Bunun içinse tiroidal ve adrenal bezlere hormonal replasman tedavisi uygulanıyor. Doktor Beaty patologların olayı araştırdığını ve ileride yapılacak araştırmalar için dişten örnekler alındığını söyledi. Son olarak hastanın çok iyi bir iyileşme gösterdiğini ve takip için belirli aralıklarla MRI taramasına alındığını belirtti.

Editör / Yazar: Şeyma SÜRÜCÜ

Kaynak: https://www.iflscience.com/health-and-medicine/surgeons-found-fully-formed-teeth-deep-inside-a-babys-brain/

Continue Reading

Bilim

Son araştırmalar, görmeyen insanların beyinlerinin işitme yetisini keskinleştirdiğini ortaya koydu

Published

on

Solda: Araştırmacılar, işitsel kortekste yanıtları ölçerek, beyinde frekans yanıtlarının nasıl temsil edildiğinin bir haritasını bulmaya başladılar. Sıcak renkler, beynin, düşük tonlu tonlara en çok yanıt veren bölgeleri temsil ederken, mavi renkler, yüksek tonlu tonlara daha çok yanıt veren bölgeleri temsil ediyor. Sağda: Araştırmacılar beynin her bir köşesinin seçici olduğu frekans aralığını incelediklerinde, görme engelli bireyler için ortamdaki sesleri seçme ve tanımlama yeteneğinin altında yatan ayarlamaların daha dar olma eğiliminde olduklarını gördüler.

Araştırmalar, doğuştan kör olmuş veya hayatın erken dönemlerinde kör olmuş insanların, özellikle müzikal yetenekler ve uzayda hareket eden nesneleri takip ederken (yalnızca ses kullanarak yoğun bir yoldan geçmeyi hayal edin) daha hassas bir işitme duyusuna sahip olduğunu göstermiştir. On yıllardır bilim insanları, beyindeki hangi değişikliklerin bu gelişmiş işitsel yeteneklere sebep olduğunu merak ettiler.

22 Nisan tarihinde Washington Üniversitesi’nden bir grup araştırmacının biri Journal of Neuroscience’ta, diğeri Ulusal Bilimler Akademisi’nin Bildirilerinde yayınlanan bir araştırma makalesinde beyinlerdeki iki farklılığı tanımlamak için fonksiyonel MRG kullan işitsel bilgiyi daha iyi kullanarak kör bireylerin yeteneklerinden sorumlu olabilecek bölgeyi ortaya çıkardı.

UW’de bir psikoloji profesörü olan ve her iki çalışmanın da yazarı olan Ione Fine, “ Kör insanlar için işitme duyusunun bir önemi var, çünkü dünyayı görsel bilgi olmadan yaşamak zorunda kalıyorlar. Bunun beyinde nasıl olduğunu araştırmak istedik” dedi.

Dinlerken beynin hangi kısımlarının en aktif olduğunu görmek yerine, her iki çalışmada da beynin işitsel frekanstaki ince farklara karşı duyarlılığı incelenmiştir.

UW Psikoloji Bölümü’nden mezun olan ve Journal of Neuroscience’ın makalesinde başyazar olan Kelly Chang, “Nöronların ne kadar hızlı ateşlendiğini değil, nöron popülasyonlarının sesle ilgili bilgileri ne kadar doğru bir şekilde gösterdiğini ölçtük” dedi.

Bu çalışma, işitsel kortekste, kör olan bireylerin, ses frekansındaki küçük farkları ayırt etmede, görüşülen deneklerden daha dar sinirsel “ayarlama” gösterdiğini ortaya koymuştur.

Fine, “Bu, körlüğün işitsel kortekste plastisite ile sonuçlandığını gösteren ilk çalışmadır. Bu önemlidir, çünkü bu, beyin ve görme engelli bireylerde çok benzer işitsel bilgileri alan beynin bir alanıdır.” dedi. “Fakat kör bireylerde, daha fazla bilginin sesten çıkarılması gerekiyor – ve bu bölge sonuç olarak gelişmiş kapasiteler geliştiriyor gibi görünüyor.”

“Bu, bebek beyinlerinde yeteneklerin gelişiminin içinde büyüdükleri ortamdan nasıl etkilendiğine dair zarif bir örnek sunuyor.”

İkinci çalışma, doğuştan kör olan ya da hayatın erken dönemlerinde kör olan bireylerin, uzayda hareket eden nesneleri nasıl algıladığını incelemiştir. Araştırma ekibi, beynin hMT + adı verilen ve hareketli bireylerin hareketli görsel objeleri izlemekten sorumlu olan bir alanının görme engelli bireylerde işitsel sinyallerin hem hareketi hem de hareketin sıklığını yansıtan sinirsel tepkiler gösterdiğini göstermiştir. Bu, kör insanlarda, hMT + alanının benzer bir rol oynamak üzere işe yaradığını göstermektedir – arabalar gibi hareketli işitsel objeleri veya etraflarındaki insanların ayak seslerini takip etmek gibi.

Son araştırmalar, görmeyen insanların beyinlerinin işitme yetisini keskinleştirdiğini ortaya koydu

Journal of Neuroscience’taki bildiri iki ekibin işi – biri UW’de, diğeri İngiltere’deki Oxford Üniversitesi’nde. Her iki ekip de çalışmaya katılanların sinirsel tepkileri ölçerken, katılımcılar fMRI makinesi beyin aktivitesini kaydederken frekansta farklı bir Mors kodu benzeri ton dizisi dinlemiştir. Araştırma ekipleri, kör katılımcılarda, işitsel korteksin, her bir sesin frekansını daha doğru bir şekilde temsil ettiğini buldu.

Chang, “Çalışmamız, kör bireylerin beyninin, frekansları daha iyi algıladığını gösteriyor” dedi. “Görme gücü olan bir kişi için, sesi doğru bir şekilde temsil etmek önemli değildir, çünkü nesneleri tanımalarına yardımcı olacak görüşü vardır, kör insanlar sadece işitsel bilgilere sahiptir. Bu bize kör bireylerin beyninde hangi değişikliklerin ortamdaki sesleri seçip tanımlamakta daha iyi olmasına neden olduğunu açıklama konusunda bir fikir verir.”

Ulusal Bilimler Akademisi çalışmasının bildirileri, hMT + bölgesinin kör insanların beyninin sesi kullanarak nesnelerin hareketlerini izlemelerine nasıl yardımcı olabileceğini incelemiştir. Katılımcılar bir kez daha işitsel frekanstaki farklı tonları dinledi, ancak bu kez sesler hareket ediyormuş gibi geliyordu. Daha önceki çalışmalarda da görüldüğü gibi, kör bireylerde hMT + alanındaki sinirsel tepkiler seslerin hareket yönü ile ilgili bilgiler içeriyordu, oysaki katılımcılarda bu sesler önemli sinirsel aktivite üretmedi.

Araştırmacılar, frekansa göre değişen sesler kullanarak, kör bireylerde, hMT + bölgesinin seslerin hareketinin yanı sıra frekans için de seçici olduğunu ve bu bölgenin uzaydaki hareketli nesneleri algılamasına yardımcı olabileceği fikrini desteklediğini gösteriyordu.

Fine, “Bu sonuçlar, erken körlüğün, işitsel görevleri nispeten karmaşık bir şekilde çözmek için görsel alanların aktif olmasına yol açtığını gösteriyor.” dedi.

Bu çalışma aynı zamanda iki görme engelini kurtarma konusunu da içeriyordu – bebeklikten erişkinliğe kadar görme bozukluğu olan, yetişkinlikte ameliyatla görme yetisi iyileştirilen bireyler. Bu bireylerde, hMT + alanı hem işitsel hem de görsel hareketi işleyebilen ikili bir amaca hizmet ediyor gibiydi. Görme engelli olan kişilerin dahil edilmesi, beyindeki bu plastisitenin gelişimin erken aşamalarında gerçekleştiği fikrine ek kanıtlar verir, dedi Fine. Çünkü sonuçlar beyinlerinin erken yaşlarının bir sonucu olarak işitsel işleme geçiş yaptığını gösteriyor; ancak yetişkinlik döneminde görme iyileştirildikten sonra bile bu yetenekleri koruyor.

Fine’a göre, bu araştırma beynin nasıl geliştiğine dair mevcut bilgimizi artırıyor, çünkü ekip sadece beynin hangi bölgelerinin körlük sonucu değiştiğini araştırmıyor, aynı zamanda ne gibi değişiklikler olduğunu tam olarak inceliyor – özellikle, frekansa duyarlılığı. Çalışma erken dönemde kör olan insanların dünyayı nasıl anladıklarını da açıklayabilir. Çalışma katılımcılarından birinin tanımladığı gibi, “Sen gözlerinle görüyorsun, ben kulaklarımla görüyorum.”

Her iki çalışma da Ulusal Göz Enstitüsü ve Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından finanse edildi. Ulusal Bilimler Akademisi çalışmasının Bildirileri, UW’den Elizabeth Huber ve Reno, Nevada Üniversitesi’nden Fang Jiang tarafından ortaklaşa yazılmıştır. Journal of Neuroscience çalışması, Chang ve Huber ile birlikte, Oxford Üniversitesi’nden Ivan Alvarez, Aaron Hundle ve Holly Bridge tarafından yazılmıştır.

Çeviren: Bünyamin TAN

Kaynak: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/04/190422151020.htm

Continue Reading

Bilim

Biyosentetik Çift Çekirdekli ilk hücresel bilgisayarı Üretildi

Published

on

ETH araştırmacıları CRISPR-Cas9-tabanlı çift çekirdek işlemcisini insan beynine entegre etmeyi başardı. Böylece biyo-bilgisayar üretimi için büyük bir adım atılmış oldu. Dijital dünyadan ilham alınarak üretilmiş bir modelle gen değişimlerini kullanarak genlerin getirdikleri özellikleri dışa vuruşlarını yani gen ekspirasyonunu kontrol etmek sentetik biyolojinin temel amaçlarından biri. Dijital teknoloji verileri işlemek için, devreler oluşturarak ‘Mantık Kapıları’ isimli tekniği kullanır. Örneğin C çıktısı yalnızca A ve B girdileri aynı anda var olduğunda elde edilebilir. Biyoteknologlar hücrelerde gen değişimi sağlamak için benzer bir devre oluşturma tekniği oluşturmayı denediler. Bu yolda bazı dezavantajları vardı. Yeterince esnek değillerdi, aynı anda yalnızca bir kodu ve girdi olarak yalnızca tek bir spesifik metabolik girdiyi işleyebiliyorlardı. Hücre içinde denenecek bu daha karmaşık işlemler belirli koşullarda başarılı olabiliyordu ve başarısızlık ihtimali her zaman daha yüksekti. Dijital dünyada bu devreler elektron biçimdeki tek bir girdiye bağlıdır. Bilgisayarlar devredeki bu eksikliği saniyede 1 milyon girdi işleyerek hızlarıyla telafi edebilir. Hücreler bilgisayarlara nazaran çok daha yavaş olsalar da saniyede 100,000 girdi işleyebilirler. Hücresel bilgisayarlar henüz insan metabolizmasının bu muazzam veri işleme kapasitesine ulaşamadı.

BİYOLOJİK BİLEŞEN İŞLEMCİSİ

Basel’deki ETH Zürih Biyosistem Bilimi ve Mühendisliği Bölümünde Biyoteknoloji ve Biyomühendislik Profesörü MartinFussenegger tarafından yönetilen bir ekip, farklı programlama türlerini kabul eden esnek bir çekirdek işlemcisi veya merkezi işlem birimi (CPU) oluşturmak için biyolojik bileşenleri kullanmanın bir yolunu buldu. İşlemci ETH Zürih’teki bilim insanları taradından CRISPR-Cas9 sistemi temel alınarak üretildi ve bu işlemci aynı anda birden fazla RNA biçimindeki kodu işleyebiliyor. İşlemcinin çekirdeğini Cas9 isimli proteinin değişik bir formu oluşturuyor. Buna karşılık olarak girdiler RNA serileri tarafından taşınıyor ve merkezi işlem birimi genlerin nasıl ifade edileceğini düzenliyor, sonucunda da belirli proteinler üretiliyor. Bu yaklaşımla bilim insanları insan hücrelerinde ölçeklenebilir devreler oluşturarak yarı dijital toplayıcılar oluşturarak 2 girdi ve 2 çıktıyla tek haneli binary kodları oluşturabilir.

GÜÇLÜ BİRÇOK ÇEKİRDEKLİ VERİ İŞLEMCİSİ

Biliminsanları bir adım daha ileri gittiler ve bilgisayarlardakine benzer, iki çekirdeği tek bir hücrede birleştiren biyolojik çift çekirdekli bir işlemci ürettiler. Bunun için iki farklı bakterideki CRISPR-Cas9 proteinlerini kullandılar. Fussenegger birden fazla çekirdeğe sahip olan ilk hücresel bilgisayarı ürettiklerini ifade etti. Biyolojik bilgisayar aşırı küçük olmakla birlikte teoride istenen herhangi bir boyuta dönüştürülebilir. ‘Milyonlarca çift çekirdekli hücreye sahip bir mikrodoku hayal edin. Bu bilgisayarsal uzuvlar enerjinin yalnızca küçük bir kısmını kullanarak süper-bilgisayarların çok daha ötesine ulaşabilir.’ dedi Fussenegger.

TEŞHİS VE TEDAVİ UYGULAMALARI

Hücresel bilgisayarlar vücuttaki sinyalleri ve kimyasal belirteçleri okuyup işleyerek ona uygun cevabı oluşturabilir. Doğru şekilde programlanmış bir ana işlem birimiyle bu bilgisayarlar 2 farklı girdiden ortak bir sonuç çıkarabilir. Mesela yalnızca A belirtisi varsa bilgisayar buna uygun teşhis molekülünü ya da uygun ilacı oluşturabilir. Yalnızca B belirtisi varsa bilgisayar buna göre programlamalar yapar ama 2 belirteç aynı anda mevcutsa bilgisayar 3. bir cevap oluşturur. Kanser gibi olgularda gerekli tıbbi cevabı oluşturmuş olur. Fussenegger’a göre bu bilgisayarak geri bildirimleri entegre ederek hastalıkları önelemek için gerekli önlemleri alabilecek. Örneğin B maddesinin vücutta belirli bir süredir bulunması kanser metastazının göstergesiyse bilgisayar buna göre maddeler salgılayıp metastazın önüne geçebilecek.

ÇOK ÇEKİRDEKLİ İŞLEMCİLERİN ÜRETİMİ MÜMKÜN

‘Hücresel bilgisayar devrimsel bir fikir gibi görünse de durum aslında öyle değil. İnsan vücudu zaten büyük bir bilgisayar. Zamanın başlangıcından beri metabolizmamız, binlerce hücrelerimizde bilgi işleme gücü üretiyor.‘ diyor Fussenegger. Hücrelerimiz dışarıdan aldığı girdileri işleyip ya kimyasal ya da biyolojik çıktılar oluşturuyor. ‘Süper bilgisayarların aksine bunu yapmak için tek ihtiyacıysa bir dilim ekmek.’ Fussenegger’in bir sonraki amacıysa çok çekirdekli bir hücresel bilgisayar üretip, iki çekirdekli hücresel bilgisayardan daha fazla bilgi işleme gücü oluşturmak.

Editör / Yazar: Şeyma SÜRÜCÜ

Kaynak: https://www.ethz.ch/en/news-and-events/eth-news/news/2019/04/biosynthetic-dual-core-cell-computer.html?fbclid=IwAR3q197pqz1IS0ZUTnUZXlCXQssEWi5Zckf25rl9j58tlKpvG5CD5RqA8qg

Continue Reading

Öne Çıkanlar