W ciągu najbliższych 50 lat liczba obywateli Europy w wieku 65 lat i więcej ma się podwoić. Co prawda dane o średniej długości życia starzejącej się populacji europejskiej pomagają w prognozowaniu przyszłości, niemniej mówią nam tylko połowę prawdy. Kolejnym elementem układanki jest wiedza o tym, ile z tych lat przeżyjemy w zdrowiu - właśnie opublikowano nowe dane dla każdego z państw członkowskich UE, pokazujące, jak długo ludzie mogą żyć bez niepełnosprawności.

Informacje o Latach życia w zdrowiu (wskaźniku HLY) zaprezentowane zostały na pierwszym dorocznym spotkaniu Europejskiej Grupy Wspólnego Działania ds. Lat Życia w Zdrowiu (EHLEIS), które odbyło się 19 kwietnia w Paryżu, w Institut national de la santé et de la recherche médicale (INSERM), instytucji koordynującej projekt EHLEIS.

Średnia długość życia to liczba lat, jaką nowo narodzone dziecko prawdopodobnie przeżyje, jeżeli utrzyma się obecny wskaźnik umieralności. W 2009 roku dla mężczyzn z 27 państw członkowskich (UE-27) wskaźnik ten wynosił 79,7 lat (dla Polski - 76,5) i wedle nowych danych grupa ta może oczekiwać 61,3 lat życia w zdrowiu (dla Polski - 58,1), a więc 80% swojej średniej długości życia (dla Polski - 81,3%). W przypadku kobiet z UE-27 prognozowany wskaźnik HLY wynosi 62 (dla Polski - 62,1), co stanowi 75% średniej długości życia (dla Polski - 77,6%), która wynosi 82,6 lat (dla Polski - 80,1).

HLY to ważny w polityce europejskiej wskaźnik, wprowadzony w ramach strategii lizbońskiej w celu oceny jakości życia i stanu funkcjonalnego zdrowia Europejczyków. Jest także jednym ze wskaźników zdrowotnych Wspólnoty Europejskiej i został przyjęty jako ogólny cel pierwszego europejskiego partnerstwa na rzecz innowacji (EIP) w dziedzinie aktywnego i zdrowego starzenia się, które rozpoczęło swoją działalność w lutym 2011 r. Partnerstwo ma pomóc w długofalowym zapewnianiu zrównoważonej opieki nad starzejącą się populacją Europy, tak aby do roku 2020 wskaźnik HLY podwyższyć o dwa lata.

Dane wskazują też, że w 2010 r. w UE najdłuższą średnią życia wśród mężczyzn może pochwalić się Szwecja (79,6 lat), podczas gdy najkrótszą odnotowano na Litwie (68 lat). Szwedzi mogą także oczekiwać życia w zdrowiu do 71,7 lat; najniższy wskaźnik HLY, na poziomie 52,3 lat, stwierdzono na Słowacji.

Co ciekawe, wyniki pokazują, że w okresie od 2008 do 2010 roku, mimo najniższej średniej długości życia i HLY wśród mężczyzn, Litwa odnotowała największy wzrost HLY, prawie trzyletni, podczas gdy w Holandii zaobserwowano największy spadek: 1,3 roku. Wygląda więc na to, że wskaźniki życia w zdrowiu w Europie mają tendencję do zbliżania się do siebie - różnica między Litwa a Holandią zmalała o ponad cztery lata HLY w zaledwie trzy lata.

W 2010 r. w UE najwyższą średnią długość życia wśród kobiet odnotowano we Francji i Hiszpanii (85,3), a najniższą w Bułgarii (77,4) - różnica niemal 8 lat. W tym samym roku Malta miała najwyższy wskaźnik HLY wśród kobiet (71,6) a Słowacja najniższy (52,1).

W latach 2008 - 2010 Litwa ponownie osiągnęła najwyższy wzrost HLY wśród kobiet (2,4), co potwierdza obserwacje dotyczące mężczyzn, a Finlandia odnotowała największy spadek (1,7). Podobnie jak w przypadku mężczyzn, wskaźniki życia w zdrowiu wykazują pewną konwergencję.

Dane nt. HLY uzyskuje się poprzez porównanie prewalencji niepełnosprawności zaobserwowanej w ogólnej populacji ze standardową tabelą życia, odnosząc liczbę przeżytych lat do lat życia w zdrowiu oraz lat z niepełnosprawnością. Prewalencję niepełnosprawności wykorzystywaną do tych obliczeń przyjmuje się na podstawie wyników Europejskiego Badania Dochodów i Warunków Życia (EU-SILC) koordynowanego przez EUROSTAT.

Mierzona jest za pomocą ogólnego pytania o ograniczenia w aktywności: w jakim stopniu w ciągu ostatnich sześciu miesięcy dana osoba była ograniczona z powodu problemów zdrowotnych w wykonywaniu normalnych czynności?

Źródło: CORDIS

Naukowcy ze Szwecji opracowali molekularny katalizator ze zdolnością szybkiego utleniania wody do tlenu. Przedstawione w magazynie Nature Chemistry wyniki wnoszą znaczny wkład do przyszłego wykorzystania energii słonecznej i innych odnawialnych źródeł energii, zwłaszcza że ceny benzyny nadal niebezpiecznie rosną.

Zespół z Królewskiego Instytutu Technologicznego (KTH) w Sztokholmie jako pierwszy osiągnął prędkości, które są porównywalne do tych istniejących w naturalnej fotosyntezie, tym samym wyznaczając nowy rekord świata. Naukowcy w Europie, Japonii i Stanach Zjednoczonych poszukują sposobów na udoskonalenie sztucznej fotosyntezy od ponad 30 lat. Żaden zespół nigdy nie wygenerował wystarczająco szybkiego słonecznego katalizatora do utleniania wody.

1. Licheng Sun, kth.se

"Prędkość jest głównym problemem, wąskim gardłem, gdy chodzi o stworzenie doskonałej sztucznej fotosyntezy" - wyjaśnia profesor Licheng Sun z Wydziału Chemii KTH.

Molekularny katalizator, opracowany przez prof. Suna i jego zespół, jest tak szybki, że może osiągnąć ponad 300 cykli na sekundę. Szybkość, z jaką odbywa się naturalna fotosynteza odbywa to od 100 do 400 cykli na sekundę.

"Jest to oczywiście rekord świata oraz przełom w odniesieniu do katalizatora molekularnego w sztucznej fotosyntezy" - komentuje profesor Sun. "Prędkość taka umożliwi w przyszłości stworzenie dużych obiektów do wytwarzania wodoru na Saharze, gdzie promieni słonecznych nie brakuje. Albo osiągnięcie efektywniejszego niż obecnie przetwarzania energii słonecznej na energię elektryczną, łącząc to z tradycyjnymi ogniwami słonecznymi.

Jest to szczególnie ważne, ponieważ społeczeństwo wciąż ma do czynienia z rosnącymi cenami benzyny. Według naukowców szybkie katalizatory molekularne mogą być podstawą do wielu zmian w przyszłości. Nie tylko pozwalają wykorzystać światło słoneczne do konwersji dwutlenku węgla (CO2) w różne paliwa, takie jak metanol, lecz także mogą być użyte do konwersji energii słonecznej bezpośrednio w wodór.

Kolejnym krokiem naukowców jest opracowanie tej technologii niższym kosztem.

"Jestem przekonany, że w ciągu 10 lat będzie możliwe stworzenie technologii opartej na tego typu badaniach, która będzie wystarczająco tania, aby konkurować z paliwami węglowymi" - twierdzi chemik. "To wyjaśnia, dlaczego Barack Obama inwestuje miliardy dolarów w tego typu badania".

Profesor Sun prowadzi badania w tej dziedzinie od prawie 20 lat i, razem z kolegami, jest zdania, że wydajne katalizatory do utleniania wody mogą być brakującym elementem układanki słonecznej energii.

"Jeśli chodzi o odnawialne źródła energii, jednym z najlepszych sposobów jest wykorzystanie Słońca" - mówi profesor Sun.

Do badania tego przyczynili się naukowcy ze szwedzkiego Uniwersytetu w Uppsali oraz chińskiego Uniwersytetu Technologicznego w Dalian (DUT).

Referencje dokumentu: Duan, L. et al. A molecular ruthenium catalyst with water-oxidation activity comparable to that of photosystem II, Nature Chemistry, 2012. doi:10.1038/nchem.1301

Źródło: CORDIS

Na dotychczasowym braku odpowiedniej techniki wykrywania na odległość substancji pirotechnicznych wielki interes zrobili szarlatani wypuszczając na rynek szereg pseudodetektorów sprzedawanych głównie na Środkowym i Dalekim Wschodzie. Urządzenie ADE 651 produkowane było kosztem ok. 250 dolarów, a sprzedawane następnie za 60.000 dolarów! Ma wykrywać z dużej odległości (nawet do 5 km) ukrytą broń, amunicję, narkotyki, trufle, ludzkie zwłoki, kość słoniową czy banknoty. Obudowane zostało elegancko brzmiącymi opisami: działa na zasadzie elektrostatycznego przyciągania jonów, wykorzystuje spektroskopię magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) lub spektroskopię jądrowego rezonansu kwadropulowego (NQR). Ta ostatnia technika faktycznie była testowana do wykrywania ładunków wybuchowych.

W istocie jednak było to czyste szalbierstwo, "czarodziejska różdżka", która skusiła ignoranckie naukowo rządy. Szarlatani pognani zostali przez izraelskie siły bezpieczeństwa, lecz wiele innych państw wydało wielkie pieniądze na zakup pseudodetektorów. Urządzenia zakupił Meksyk, Filipiny, Tajlandia, Liban, Jordania, Chiny, Zambia, Uganda, Kenia, Tanzania, Kongo, Afganistan, Pakistan. Najwięcej na czarodziejskie różdżki wydało Ministerstwo Spraw Wewnętrznych Iraku, bo aż 85 mln dolarów. Proceder żerowania na ignorancji i naiwności ukróciły w końcu brytyjskie władze, które zakazały importu urządzenia do Iraku i Afganistanu i aresztowały prezesa magicznej firmy pod zarzutem oszustw. Randi wyznaczył nagrodę 1 mln dolarów za udowodnienie, że ADE 651 faktycznie działa. Mimo tego władze oszukanych państw nadal robią dobrą minę do złej gry. Husam Muhammad, iracki oficer policji, który na co dzień użytkuje ADE 651, w ten sposób opisuje działanie owego "spektroskopu jądrowego": "Jeśli jesteśmy spięci urządzenie nie zadziała prawidłowo. Zaczynam więc powoli, aby zrelaksować swoje ciało i oczyścić umysł".

Być może już niedługo nie potrzeba będzie medytować przed poszukiwaniem ładunków wybuchowych...

Naukowcy opracowali nową metodę wykrywania chemikaliów wewnątrz pojemnika z odległości ponad 100 metrów. Ocena substancji wybuchowych będzie możliwa z dystansu, dzięki czemu wykonywanie tego typu zadań stanie się bezpieczniejsze. Badania zostały dofinansowane z projektu OPTIX (Technologie optyczne w identyfikacji materiałów wybuchowych), który otrzymał wsparcie w wysokości 2,49 mln EUR z tematu "Bezpieczeństwo" Siódmego Programu Ramowego (7PR).

Naukowcy z Uniwersytetu Technicznego w Wiedniu (UT w Wiedniu), Austria, członkowie konsorcjum OPTIX, twierdzą, że światło lasera, na którym opiera się ta nowa technologia, jest rozpraszane przez różne substancje w bardzo szczególny sposób. Światło jest wykorzystywane przez naukowców do ustalenia zawartości zamkniętego, nieprzezroczystego pojemnika.

"Wykorzystywana przez nas metoda to spektroskopia Ramana" - wyjaśnia profesor Bernhard Lendl z UT w Wiedniu. Zespół napromienił próbkę wiązką laserową. Kiedy molekuły próbki rozpraszają światło, zmienia się energia. Na przykład fotony mogą przekazywać energię molekułom poprzez wzbudzanie drgań molekularnych. Długość fali światła zmienia się, podobnie jak jego kolor. Naukowcy oceniają spektrum barw rozproszonego światła, aby dowiedzieć się, które molekuły spowodowały rozproszenie.

"Do tej pory próbka musiała być umieszczana bardzo blisko lasera i detektora światła w tego typu spektroskopii Ramana" - wyjaśnia dr Bernard Zachhuber z UT w Wiedniu. Dzięki zaawansowanej technologii pomiary mogą być teraz wykonywane z dużych odległości. "Pośród setek milionów fotonów jedynie kilka wywołuje proces rozpraszania ramanowskiego w próbce" - mówi dr Zachhuber.

Zdaniem zespołu, te rozproszone cząstki światła ulegają równomiernemu rozproszeniu we wszystkich kierunkach. Jedynie niewielka część wraca do detektora światła. Na podstawie tak słabego sygnału należy pozyskać możliwie jak najwięcej informacji. Można to zrobić, jak twierdzą naukowcy, za pomocą wysokowydajnego teleskopu i niezwykle wrażliwych detektorów światła.

Naukowcy przetestowali stosowane materiały wybuchowe, takie jak trotyl (TNT), saletrę amonową/olej napędowy (ANFO) i cyklonit (RDX) w różnych sytuacjach, osiągając bardzo dobre wyniki. "Nawet z odległości przekraczającej 100 metrów można niezawodnie wykrywać substancje" - twierdzi Engelene Chrysostom z UT w Wiedniu.

Zespół utrzymuje, że spektroskopia Ramana sprawdza się przy dużych odległościach, nawet jeżeli próbka znajduje się w nieprzezroczystym pojemniku. Wiązka laserowa ulega rozproszeniu przez ścianę pojemnika, ale maleńkie fragmenty wiązki przedostają się do wnętrza. Według zespołu nadal może nastąpić wzbudzenie procesów rozproszenia ramanowskiego. "Wyzwaniem jest odróżnienie sygnału świetlnego pojemnika od sygnału próbki" - mówi profesor Lendl.

Do tego wystarczy prosty trik geometryczny. Wiązka laserowa uderza pojemnik w określonym miejscu, a sygnał świetlny jest emitowany przez niewielki obszar pojemnika. Zespół twierdzi, że ta innowacyjna metoda mogłaby pomóc w kontrolach bezpieczeństwa na lotniskach. Może znaleźć zastosowanie również w innych dziedzinach, zwłaszcza tych, gdzie potrzebna jest ścisła i solidna kontrola.

Konsorcjum OPTIX przewodzi firma Indra Sistemas z Hiszpanii, a w jego skład wchodzą eksperci z Austrii, Hiszpanii, Holandii, Litwy, Niemiec i Szwecji.

Źródło: CORDIS

1. Udar mózgu niedokrwienny- rozległy zawał mózgu w obszarze tętnicy środkowej mózgu z masywnym obrzękiem półkuli i towarzyszącym przemieszczeniem struktur środkowych (strzałka). Wikipedia

Szwedzkie badania pokazują, że zagrożenie potencjalnych ofiar udaru nagłą blokadą lub pęknięciem naczynia krwionośnego wzrasta do 60%, kiedy rodzeństwo tych osób również doznało udaru. Ryzyko udaru w przypadku pacjentów w wieku 55 lat i młodszych jest dwa razy wyższe, jeżeli ich rodzeństwo miało udar w wieku 55 lat lub wcześniej. Odkrycia dokonane w toku badań zostały opublikowane w czasopiśmie Circulation: Cardiovascular Genetics.

Naukowcy z Karolinska Institutet w Szwecji sugerują, że chorzy powinni informować swoich lekarzy o tym, czy którekolwiek z ich rodzeństwa miało udar. Ważna jest ich zdaniem zmiana złych nawyków, które przyczyniają się do udaru, a konkretnie niezdrowych nawyków żywieniowych, braku ruchu, no i wysokiego ciśnienia krwi.

Wyniki są efektem zakrojonych na szeroką skalę badań poświęconych analizie łącznego oddziaływania wieku, płci i historii rodzeństwa pod kątem ryzyka udaru. Udary niedokrwienne, wywoływane przez blokadę naczyń krwionośnych, która uniemożliwia dotarcie krwi do mózgu, są najpowszechniej występującym rodzajem udarów dotykających każdego roku tysiące osób.

Naukowcy przeanalizowali wypisy ze szpitala i przyczyny śmierci niemal 31.000 chorych, których rodzeństwo miało udar i niemal 153.000 osób dorosłych w podobnym wieku bez historii rodzeństwa przechodzącego udar.

Autor naczelny dr Erik Ingelsson z Karolinska Institutet twierdzi, że zespół stwierdził niemal podwojenie ryzyka udaru, jeżeli chory miał rodzeństwo, które doznało udaru w wieku 55 lat lub młodszym.

"Pracownicy służby zdrowia powinni zwracać większą uwagę na rodzinną historię udarów dotykających rodzeństwa i rodziców, a także uświadamiać pacjentom występowanie predyspozycji genetycznej" - zauważa dr Ingelsson. "Płeć rodzeństwa pozostaje bez wpływu na ryzyko udaru".

W badaniach wykorzystano dokumentację medyczną pacjentów z lat 1987-2007. Naukowcy odkryli, że w przypadku każdego zdiagnozowanego udaru, rodzeństwo chorego również przeszło udar w trakcie dalszego toku prac.

Zaobserwowali również, że 94% udarów niedokrwiennych najprawdopodobniej wystąpi w wieku 55 lat lub młodszym u rodzeństwa pacjentów po udarze, którego doznali w wieku 55 lat lub młodszym, 64% najprawdopodobniej u rodzeństwa po obojgu tych samych rodziców oraz 61% u którekolwiek z rodzeństwa pacjentów po udarze.

"Podwyższone ryzyko rodzinne może nie wiązać się jedynie z genetyką" - podkreśla dr Ingelsson. "Jeżeli którekolwiek z twojego rodzeństwa doznało udaru, to powinno zmotywować cię do zintensyfikowania działań profilaktycznych i zwrócenia baczniejszej uwagi na nawyki związane z trybem życia, takie jak dieta, gimnastyka i kontrola ciśnienia krwi".

Należy zauważyć, że zespół nie był w stanie ustalić, czy wpływ rodzinny podwyższa ryzyko udaru w sposób bezpośredni, czy też poprzez oddziaływanie genetyczne i środowiskowe. "Badania ogranicza brak informacji o podtypach udarów niedokrwiennych, które mogą wiązać się z odmiennymi zagrożeniami dziedzicznymi" - twierdzą autorzy.

Referencje dokumentu: Kasiman, K. et al. 'Familial effects on ischemic stroke: the role of sibling kinship, sex and age of onset'. Circ Cardiovasc Genet. 2012; DOI:10.1161/CIRCGENETICS.111.962241.

Źródło: CORDIS

Naukowcy muszą poznać sposób funkcjonowania białek, aby zrozumieć powiązane procesy biologiczne, które zachodzą na poziomie molekularnym. Uzyskują te informacje znakując białka za pomocą substancji fluorescencyjnych. Problem z tą metodą jest jednak taki, że zmienia ona białka i oddziałuje na badane procesy biologiczne. W Niemczech przeprowadzono pionierskie badania nad nową metodą umożliwiającą obserwację pojedynczych białek. Badania, zaprezentowane w czasopiśmie Nano Letters, zostały dofinansowane przez projekt SINGLESENS (Pojedyncze nanocząstki metalu jako czujniki molekularne), realizowanego pod kierunkiem profesora Carstena Sönnichsena, który otrzymał w 2010 r. grant Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERBN) dla początkujących naukowców o wartości 1,5 mln EUR z budżetu Siódmego Programu Ramowego (7PR) UE.

Autorami nowej techniki są naukowcy z Uniwersytetu Jana Gutenberga (JGU) w Moguncji, Niemcy. "Nasza metoda umożliwia śledzenie pojedynczych białek bez konieczności ich uprzedniego znakowania" - wyjaśnia profesor Carsten Sönnichsen z Instytutu Chemii Fizycznej JGU, autor naczelny raportu z badań. "Zyskujemy teraz całkowicie nowy wgląd w procesy molekularne i możemy zaobserwować na przykład, jak wszystko pozostaje stale w ruchu nawet w bardzo małej skali."

Ta innowacyjna metoda opiera się na wykorzystaniu nanocząstek złota, które pełnią funkcję połyskujących nanoanten zmieniających częstotliwość (lub kolor) po wykryciu pojedynczych, nieznakowanych białek. "To ogromny skok naprzód pod względem technologicznym" - mówi profesor Sönnichsen. "Udało nam się osiągnąć bardzo wysoką rozdzielczość czasową obserwacji pojedynczych molekuł."

Naukowcy mogą teraz precyzyjnie obserwować dynamikę molekuły białka z dokładnością do milisekundy. To najnowsze osiągnięcie umożliwi postęp w badaniach nad białkami, w szczególności poprzez śledzenie wahań gęstości populacji białek i monitorowanie procesów ich absorpcji w czasie rzeczywistym.

"Możemy teraz zobaczyć, jak molekuły się poruszają, jak łączą się z konkretnymi miejscami i w jaki sposób się zwijają - otworzyło się dla nas okno na molekularny świat" - mówi dr Irene Ament, członek zespołu Sönnichsena i współautorka raportu z badań.

Ta nowa technika może okazać się przydatna w chemii, biologii i medycynie. Eksperci twierdzą, że to osiągnięcie jest kluczem do badań nad zjawiskami nierównowagi na poziomie molekularnym.

Referencje dokumentu: Ament, I. et al., 'Single unlabelled protein detection on individual plasmonic nanoparticles', Nano Letters, 2012. doi:10.1021/nl204496g

Źródło: CORDIS

Właśnie rozpoczęła się realizacja nowego, finansowanego ze środków unijnych projektu, w ramach którego mają zostać opracowane rośliny uprawne odporne na suszę i choroby.

Projekt ABSTRESS (Zwiększanie odporności roślin strączkowych jednocześnie na stres abiotyczny i biotyczny), który będzie realizowany przez 5 lat, został dofinansowany na kwotę niemal 3 mln EUR z tematu "Żywność, rolnictwo, rybołówstwo i biotechnologia" Siódmego Programu Ramowego (7PR) UE. Gromadzi naukowców z 13 instytucji z Czech, Francji, Hiszpanii, Niemiec, Węgier, Wlk. Brytanii i Włoch.

Jego celem jest zrewolucjonizowanie produkcji nowych odmian roślin z wykorzystaniem technik molekularnych i obliczeniowych do identyfikacji procesów, poprzez które susza i choroby podwójnie utrudniają życie roślin uprawnych. W toku projektu ustalone zostaną również nowe geny i ścieżki biochemiczne, dzięki którym zwiększy się odporność roślin na te czynniki.

W celu opracowania odpowiedniego podejścia naukowcy wykorzystają jako model roślinę koniczynopodobną. Setki takich roślin zostaną poddane w warunkach laboratoryjnych suszy i/lub infekcji grzybem glebowym o nazwie Fusarium. Fusarium wybrano jako przykładowy stres chorobowy ze względu na wpływ tego typu infekcji na zdolność rośliny do wykorzystywania wody, co potęguje szkody wyrządzane w czasie suszy. Prognozuje się, że powszechność tej choroby, tak pustoszącej gospodarkę, nasili się z powodu zmian klimatu.

Po umieszczeniu roślin w takich warunkach, zespół wykorzysta najnowszą, wysokowydajną technologię obrazowania do monitorowania wydajności roślin bez ingerowania w ich funkcjonowanie. Informacje pozyskane w toku badania roślin modelowych zostaną następnie zastosowane w hodowli nowych odmian grochu.

Nowe odmiany zostaną porównane z istniejącymi, komercyjnymi roślinami uprawnymi, co pozwoli naukowcom ustalić, które z nich lepiej sobie radzą poddane jednoczesnemu oddziaływaniu grzybów z rodzaju Fusarium i suszy. Rośliny, które poradzą sobie najlepiej, przejdą próby polowe w różnych miejscach w Europie.

Dr Adrian Charlton, kierownik projektu z ramienia Food and Environment Research Agency (Fera) w Wlk. Brytanii, zauważa: "Projekt gromadzi najlepszych ekspertów z dziedziny biologii molekularnej i biochemii roślin w Europie i powinien doprowadzić do przełomowych udoskonaleń technik wykorzystywanych w hodowli roślin uprawnych. Naukowcy z agencji Fera będą analizować profile biochemiczne najlepiej radzących sobie roślin oraz ustalać ich powiązania z odpowiedzialnymi za to genami za pomocą zaawansowanych technik obliczeniowych."

Początkowo badano rośliny grochu, ponieważ jest dobrze opisany genetycznie. Groch, podobnie jak inne rośliny strączkowe, stanowi jedno z kluczowych źródeł białka w diecie zarówno ludzi, jak i zwierząt. Ponadto może zastąpić importowaną soję, która stanowi obecnie ponad 75% surowca białkowego w UE. Uprawa roślin strączkowych pozostawia niewielki ślad węglowy w porównaniu z innymi uprawami. Rośliny te uzupełniają azot w glebie na kolejny cykl uprawy. Nie potrzebują nawozów azotowych - głównego źródła gazów cieplarnianych i zużycia energii w gospodarstwach - oraz redukują zapotrzebowanie na nie wśród pozostałych upraw.

Zwiększając wskaźniki uprawy roślin strączkowych odpornych na suszę i choroby, zespół ma nadzieję jednocześnie poprawić bezpieczeństwo żywności i złagodzić skutki zmian klimatu.

Źródło: CORDIS

Facebook zmienił sposób, w jaki się komunikujemy. Korzystamy z tego portalu społecznościowego, aby kontaktować się z przyjaciółmi i rodziną, grać i czerpać informacje o bieżących wydarzeniach. Ale ile czasu spędzamy codziennie na Facebooku? Wyniki nowych badań przeprowadzonych w Szwecji wskazują, że użytkownicy spędzają codziennie średnio 75 minut na portalu Facebook, w tym kobiety około 81 minut, a mężczyźni 64 minuty. Dane pokazują również, że słabiej wykształcone grupy o niskich dochodach, których członkowie spędzają więcej czasu na Facebooku są mniej szczęśliwi i zadowoleni ze swojego życia.

W toku badań kierowanych przez Uniwersytet w Gothenburgu zidentyfikowano istotne powiązanie w przypadku kobiet między czasem spędzanym na Facebooku a dobrym samopoczuciem. Nie odnotowano go w przypadku mężczyzn.

Analizie poddano ponad 1.000 badanych, co zdaniem naukowców było największym jak dotąd badaniem Facebooka. Dane sugerują, że Facebook uzależnia, bowiem 85% badanych twierdzi, że portal ten stał się częścią ich codziennego życia. Niemal 50% ankietowanych osób stwierdziła, że pozostawanie na bieżąco z najnowszymi wydarzeniami i aktualnościami nie byłoby tak łatwe, gdyby nie Facebook. Około 25% utrzymywało, że czuliby się niekomfortowo, gdyby nie logowali się systematycznie do portalu Facebook.

"Badania informują nas, że Facebook jest wykorzystywany jako narzędzie do powiększania grona przyjaciół i autopromocji, gdzie użytkownicy prezentują swoje atuty" - czytamy w raporcie z badań. "Tutaj pojawia się także zagrożenie. Kiedy użytkownicy Facebooka porównają własne życie z na pozór bardziej udanymi karierami i szczęśliwszymi relacjami innych, to może im się ono wydać mniej udane."

Średnia liczba logowań do portalu Facebook dziennie wynosi 6,1, a 70% osób loguje się po uruchomieniu komputera. Ponad dwie trzecie badanych młodych osób spędza czas wolny na Facebooku, a 38% respondentów ujawnia negatywne informacje w swoich aktualizacjach statusu. Ponad 50% badanych korzysta z Facebooka do rozpowszechniania informacji.

"Przyzwyczajenie do Facebooka może stać się nieświadomym nawykiem" - zauważa Leif Denti, doktorant z Uniwersytetu w Gothenburgu i kierownik badań. "Większość respondentów loguje się przy każdym uruchomieniu przeglądarki internetowej. To może przerodzić się nawet w uzależnienie."

33% badanych mężczyzn i 20% kobiet poinformowało, że prowokuje innych na Facebooku. Około 20% ankietowanych przyznało, że wykorzystuje Facebooka do przechwalania się.

"Facebook to narzędzie społeczne wyraźnie wykorzystywane do zarządzania relacjami z przyjaciółmi i rodziną" - twierdzi Denti. "Niemniej użytkownicy nie opiszą byle czego - większa część udostępnianych treści ma coś wspólnego z ważnymi i pozytywnymi wydarzeniami, wiążącymi się z dobrym samopoczuciem. Jedynie 38% użytkowników pisze o negatywnych emocjach i zdarzeniach."

Pełna treść raportu. Źródło: CORDIS. Ilustracja: psychara.deviantart.com

Facebook uzależnia, ale wydaje się to być raczej pozytywny narkotyk, który poprawia nastrój oraz promuje przede wszystkim pozytywne informacje. W pewnym sensie jest to dobry filtr na ten strumień informacji, który generuje profesjonalne dziennikarstwo, skupione głównie na tragicznych i sensacyjnych wiadomościach. MA

Zob. też: Comments are Like Crack - What's Your #SocialMedia Drug of Choice?

W toku nowych badań przeprowadzonych w Hiszpanii ustalono, że jedzenie w fast foodach zwiększa ryzyko zapadnięcia na depresję. Odkrycia zaprezentowane w czasopiśmie Public Health Nutrition wskazują na korelację między depresją a fast foodowym jedzeniem, jak hamburgery, pizze czy hot dogi, a także wypiekami przemysłowymi, np. rogalikami czy pączkami. Konkretnie, osoby żywiące się jedzeniem typu fast food i wypiekami przemysłowymi są o 51% bardziej zagrożone zapadnięciem na depresję niż osoby stroniące od takich produktów.

Naukowcy z Uniwersytetu Las Palmas de Gran Canaria przy Uniwersytecie w Granadzie również ustalili powiązanie dawka-reakcja. "Im większe spożycie fast foodów, tym większe ryzyko depresji" - jak twierdzi autorka naczelna Almudena Sánchez-Villegas z Uniwersytetu Las Palmas de Gran Canaria, cytowana przez Scientific Information and News Service (SINC).

Badani, którzy spożywają najwięcej fast foodów i wypieków przemysłowych są zazwyczaj samotni, mają złe nawyki żywieniowe i nie prowadzą zbyt aktywnego trybu życia. Ponadto palą papierosy i pracują ponad 45 godzin tygodniowo.

Zespół twierdzi, że wyniki są równie jednoznaczne, jeżeli chodzi o spożycie wypieków przemysłowych. "Spożywanie nawet niewielkich ilości wiąże się ze znacząco wyższym ryzykiem zapadnięcia na depresję" - mówi dr Sánchez-Villegas.

Zespół wykorzystał dane z projektu SUN realizowanego przez Uniwersytet Nawarry w ramach programu "Obserwacja diety i trybu życia". U żadnego z 8.964 badanych nigdy wcześniej nie została zdiagnozowana depresja, ani nie przepisano im leków antydepresyjnych. Naukowcy poddali ich analizie przez okres około sześciu lat. W sumie u 493 badanych stwierdzono depresję lub przepisano im antydepresanty.

Wyniki tych najnowszych badań przynoszą dalsze potwierdzenie ustaleń projektu SUN z 2011 r., które zostały opublikowane w czasopiśmie PLoS ONE. W ramach projektu SUN rozpoznano 657 nowych przypadków depresji na 12.059 badanych. Naukowcy stwierdzili 42% wzrost ryzyka powiązany z żywnością typu fast food, czyli niższy od ustalonego w toku ostatnich badań.

"Chociaż potrzebne są dalsze badania, spożywanie tego typu żywności powinno znaleźć się pod kontrolą ze względu na konsekwencje zdrowotne (otyłość, choroby sercowo-naczyniowe) i samopoczucie psychiczne" - mówi dr Sánchez-Villegas.

Depresja dotyka ponad 121 mln osób na świecie. Eksperci są przekonani, że tak wysoka liczba sprawia, iż depresja jest jedną z głównych, globalnych przyczyn utraty lat życia z powodu przedwczesnej umieralności lub niepełnosprawności. Kraje o niskim i średnim poziomie dochodów raportują, że depresja jest najczęstszą przyczyną skrócenia życia opisywaną wskaźnikiem DALY.

Niemniej dostępnych jest zbyt mało informacji na temat wpływu diety na rozwój zaburzeń depresyjnych. Wcześniejsze badania wskazywały, że pewne składniki odżywcze pełnią rolę profilaktyczną, jak np. kwasy tłuszczowe omega-3, witaminy z grupy B czy oliwa z oliwek. Dane sugerują również, że zdrowa dieta, taka jak popularna dieta śródziemnomorska, wiąże się z niższym ryzykiem zapadnięcia na depresję.

Referencje dokumentu: Sánchez-Villegas, A. et al., 'Fast-food and commercial baked goods consumption and the risk of depression', Public Health Nutrition, 2012. doi:10.1017/S1368980011001856

Źródło: CORDIS

1. Kreacja artystyczna odkrytego układu

Według przyjętej teorii planetarnej, ogólnie rzecz biorąc istnieje większe prawdopodobieństwo, że gwiazda, która zawiera więcej "metali" (tj. pierwiastków chemicznych innych niż wodór i hel) będzie mieć swoje planety. Powszechnie przyjmuje się również, że planety powstają w dyskach gazowo-pyłowych wirujących wokół młodych gwiazd. Zespół zauważył z zainteresowaniem, iż mimo zaobserwowanego trendu powstawania planet w chmurach zawierających cięższe pierwiastki chemiczne, gwiazda składająca się niemal wyłącznie z wodoru i helu posiada dwie orbitujące planety.

Gwiazda HIP 11952, która należy do większego, północnego gwiazdozbioru Wieloryba, znajduje się w odległości 375 lat świetlnych od Ziemi. Podczas poszukiwań planet wokół gwiazd pozbawionych metali, niemieccy naukowcy zidentyfikowali dwie gigantyczne planety wokół tej gwiazdy. Chociaż planety te same w sobie nie są niczym szczególnie niespotykanym, to niezwykły jest fakt, iż orbitują wokół tak starej i pozbawionej metali gwiazdy.

Odkrycia opublikowane w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics stawiają zatem pytania o to, co właściwie jest potrzebne do powstania planety. Jeżeli bardziej prawdopodobne jest, że planety utworzone zostaną z gwiazd bogatych w metale, to jak powstały te dwie krążące wokół gwiazdy HIP 11952?

Na początku wszechświat nie zawierał innych pierwiastków chemicznych poza wodorem i helem. Niemal wszystkie cięższe pierwiastki powstały z czasem wewnątrz gwiazd, a następnie zostały wyrzucone w kosmos w formie masywnych gwiazd, które zakończyły swoje istnienie w gigantycznych eksplozjach zwanych supernowymi.

Veronica Roccatagliata z Obserwatorium Uniwersyteckiego w Monachium, kierowniczka naukowa przeglądu planet wokół gwiazd pozbawionych metali, który doprowadził do odkrycia, wyjaśnia: "W 2010 r. odkryliśmy pierwszy przykład takiego układu ubogiego w metale, HIP 13044. Wówczas sądziliśmy, że to może być wyjątkowy przypadek. Teraz wydaje się, że może być więcej planet wokół gwiazd ubogich w metale niż się spodziewaliśmy."

HIP 13044 stał się sławny jako "egzoplaneta z innej galaktyki" - gwiazda jest najprawdopodobniej częścią tak zwanego strumienia gwiazd, pozostałości innej galaktyki wchłoniętej miliardy lat temu przez naszą. W porównaniu do innych układów egzoplanetarnych, HIP 11952 jest nie tylko wyjątkowo ubogi w metale, ale również, zważywszy na szacowany wiek 12,8 mld lat, jednym z najstarszych układów, jakie do tej pory poznano.

Johny Setiawan z Instytutu Astronomii im. Maxa Plancka w Heidelbergu, Niemcy, który kierował badaniami nad HIP 11952, zauważa: "To znalezisko archeologiczne w naszym własnym ogródku. Planety te prawdopodobnie powstały wtedy, kiedy nasza galaktyka była jeszcze niemowlakiem."

Naukowcy mają teraz nadzieję na odkrycie i zbadanie większej liczby tego rodzaju układów planetarnych, aby posunąć naprzód swoje teorie na temat powstawania planet.

Referencje dokumentu: Setiawan, J., et al. (2012) Planetary companions around the metal-poor star HIP 11952. Astronomy & Astrophysics. DOI: 10.1051/0004-6361/201117826

Źródło: CORDIS

Fonetycy umieją identyfikować najsubtelniejsze różnice pomiędzy dźwiękami. Nowe badania pokazują, że jest to zdolność jednocześnie wrodzona i wyuczona. Poza wskazaniem, że niektóre osoby mogą posiadać predyspozycje do zawodów wymagających dobrego słuchu, odkrycia te mają znaczenie w zakresie leczenia ludzi z takimi zaburzeniami jak dysleksja rozwojowa. Mogą się także okazać przydatne w dziedzinie nauki drugiego języka. Badanie było współfinansowane z funduszy UE ze środków grantu Międzynarodowe stypendia przyjazdowe programu Marie Curie. Wyniki opublikowano w czasopiśmie Journal of Neuroscience.

Dobrze znany jest fakt, że londyńscy taksówkarze odznaczają się większymi rozmiarami hipokampa (część mózgu biorąca udział w procesie nawigacji) niż inne osoby. W podobny sposób zawodowi golfiści podczas planowania uderzenia przejawiają inny wzorzec aktywności mózgu niż nowicjusze.

Narly Golestani ze szwajcarskiego Uniwersytetu w Genewie wyjaśnił: "Często trudno jest stwierdzić, czy różnice te zostały ukształtowane całkowicie przez doświadczenie danej osoby czy też to struktura mózgu wpływa na wybór zawodu".

W ramach wspomnianego badania prof. Golestani wraz ze współpracownikami z brytyjskiej uczelni University College London (UCL) oraz centrum neuroobrazowania instytutu Wellcome Trust zbadali działanie mózgów u fonetyków. Fonetycy odznaczają się umiejętnością identyfikacji dźwięków mowy i ich transkrypcji na międzynarodowy alfabet fonetyczny. Praca ta wymaga od nich szybkiego rozpoznawania nawet subtelnych akcentów regionalnych. Naukowcy wybrali do tego badania fonetyków, ponieważ są oni poddawani szkoleniom w wieku dorosłym, można więc dokładnie zmierzyć zakres szkolenia w transkrypcji fonetycznej i zakres doświadczenia.

Badacze porównali skany mózgów 17 fonetyków i 16 zdrowych ochotników uzyskane za pomocą rezonansu magnetycznego (MRI). Odkryli oni wyraźne różnice pomiędzy grupami w dwóch obszarach mózgu - cechy jednego z nich prawdopodobnie ukształtowały się dzięki szkoleniu, cechy drugiego zostały natomiast uwarunkowane przed urodzeniem.

U fonetyków lewa część wieczkowa była większa niż w grupie kontrolnej, natomiast w obrębie samej grupy fonetyków okazała się ona największa u osób z najbogatszym doświadczeniem w zakresie fonetyki. Innymi słowy, rozmiar tego obszaru zależał od doświadczenia. Lewa część wieczkowa znajduje się w części mózgu nazywanej ośrodkiem Broki, o którym wiadomo, że bierze udział w przetwarzaniu mowy i języka. Poprzednie badania wykazały, że lewa część wieczkowa uczestniczy w przetwarzaniu fonetycznym, a także w wyodrębnianiu segmentów fonetycznych i manipulowaniu nimi w werbalnej pamięci operacyjnej.

"Ten proces segmentacji fonetycznej odpowiada wymaganiom związanym z transkrypcją fonetyczną, w przypadku której bardzo ważna jest umiejętność skutecznego rozbioru i identyfikacji segmentów fonetycznych oraz wskazywania symboli będących dokładnymi odpowiednikami konkretnych dźwięków" - zauważyli badacze.

Inną częścią mózgu, której rozmiary u fonetyków okazały się większe niż w grupie kontrolnej, był lewy zakręt poprzeczny, stanowiący element lewej części kory słuchowej. Ilość przebytego szkolenia nie wykazuje jednak związku z rozmiarami tego obszaru mózgu u fonetyków. Budowa zakrętu poprzecznego jest w znacznym stopniu warunkowana w czasie ciąży.

"Uważa się, że zakręty poprzeczne są wykształcane w macicy. Nasze wyniki wskazują, że ta duża różnica morfologiczna mogła istnieć już przed rozpoczęciem szkolenia z zakresu fonetyki. Obecność tej cechy może w znacznym stopniu wpływać na wybór drogi zawodowej" - stwierdzili badacze.

Według naukowców odkrycia wskazują na możliwość interakcji wrodzonych predyspozycji i plastyczności mózgu "nie tylko w procesie wpływu doświadczenia na kształtowanie ludzkiego mózgu, ale także przy wyborze konkretnych dziedzin wiedzy przez określone osoby".

"To intrygujące badanie dostarcza informacji na temat sposobu przetwarzania języka w mózgu oraz przyczyn istnienia większych zdolności językowych u niektórych osób" - zauważył dr John Williams, kierownik Wydziału Zdrowia Psychicznego i Neurobiologii instytutu Wellcome Trust, który nie uczestniczył w badaniu. "Nie chodzi w nim tylko o zdobycie czysto teoretycznej wiedzy, ponieważ niedługo jego wyniki mogą nam pomóc w poznaniu przyczyn występowania u niektórych ludzi zaburzeń fonologicznych, takich jak dysleksja rozwojowa".

Referencje dokumentu: Golestani N. et al. (2011) Born with an ear for dialects? Structural plasticity in the expert phonetician brain. Journal of Neuroscience 31(11): 4213-4220. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.3891-10.2011.

Źródło: CORDIS

1. Dr Sławomir Jakieła z Instytutu Chemii Fizycznej PAN w Warszawie podczas pomiaru prędkości przepływu mikrokropel w układzie mikrofluidycznym. (Źródło: IChF PAN, Grzegorz Krzyżewski)

W środowisku fizyków panuje zgodna opinia, że zjawiska związane z przepływem laminarnym zostały już dobrze poznane i szczegółowo opisane od strony teoretycznej. W Instytucie Chemii Fizycznej PAN w Warszawie zaobserwowano jednak, że krople substancji chemicznych, płynące w cieczy nośnej wewnątrz kanalików w niektórych układach mikrofluidycznych, nie zawsze zachowują się zgodnie z oczekiwaniami.

Naukowcy z Instytutu Chemii Fizycznej Polskiej Akademii Nauk (IChF PAN) w Warszawie odkryli nowe zjawisko związane z dynamiką płynów. Pojawia się ono podczas przepływu drobnych kropel przez niektóre układy mikrofluidyczne. "Zaobserwowany przez naszą grupę efekt jest związany ze zmianami wirów wewnątrz mikrokropelek i na razie nie jest przewidywany przez modele teoretyczne", mówi dr Sławomir Jakieła z IChF PAN. Wyniki badań, realizowanych dzięki grantowi TEAM Fundacji na rzecz Nauki Polskiej, opublikowano właśnie w prestiżowym czasopiśmie fizycznym "Physical Review Letters".

Układy mikroprzepływowe to miniaturowe reaktory chemiczne rozmiarów karty kredytowej, a nawet mniejszych. Wewnątrz układów, przez kanaliki o średnicach rzędu dziesiątych lub setnych części milimetra, płynie laminarnie ciecz nośna (najczęściej olej), w której unoszą się mikrokrople właściwych substancji chemicznych.

"Za pomocą jednego układu mikroprzepływowego już dziś można przeprowadzić nawet kilkadziesiąt tysięcy różnych reakcji chemicznych dziennie. W przyszłości układy te staną się dla chemii tym, czym dla elektroniki okazały się układy scalone. Jednak zanim zbudujemy urządzenia chemiczne równie rewolucyjne jak krzemowe mikroprocesory, musimy dokładnie poznać wszystkie zjawiska fizyczne zachodzące podczas przepływu mikrokropel", stwierdza dr Jakieła.

Przepływy, z którymi spotykamy się na co dzień, są często zdominowane przez bezwładność i turbulencje. Przy małych objętościach, typowych dla układów mikrofluidycznych, przepływ cieczy jest laminarny i rządzą nim efekty związane z lepkością.

Prędkość oleju płynącego laminarnie w mikrokanalikach nie jest jednorodna. Najwolniej poruszają się warstwy przy ściankach, najszybciej - te znajdujące się w pobliżu środka kanału. "Jeśli mikrokropla jest wyraźnie mniejsza od średnicy kanału, może się ulokować w centralnej części przepływu. Jej prędkość jest wtedy nawet dwukrotnie większa od średniej prędkości przepływu oleju. To nic zaskakującego. Podobny efekt obserwujemy choćby w rzekach: przy brzegach nurt jest dużo wolniejszy niż pośrodku", wyjaśnia doktorantka Sylwia Makulska z IChF PAN.

2. Kropla substancji chemicznej (czerwony) płynąca przez mikrokanał o przekroju prostokątnym nie wypełnia go w całości. Ciecz nośna (niebieski) opływa kroplę wzdłuż narożników kanału. Przekroje poniżej przedstawiają widok kropli wzdłuż osi kanału oraz prostopadle do niej i obrazują, jak zmienia się rozkład wirów wewnątrz kropel wraz ze wzrostem prędkości cieczy nośnej. (Źródło: IChF PAN)

Jeśli dostateczne duża kropla płynie przez kanalik o przekroju kolistym, wypełnia jego całe światło. Prędkość kropli jest wtedy taka sama jak prędkość przepływu oleju. Sytuacja staje się znacznie ciekawsza, gdy kropla znajduje się w kanaliku o przekroju prostokątnym. Wskutek napięcia powierzchniowego mikrokropla pozostaje zaokrąglona. Nie wypełnia więc całego przekroju kanału i w jego narożnikach nadal płynie olej.

Zespół z IChF PAN wytwarzał mikrokrople z mieszaniny wody i gliceryny, o różnych stężeniach, a co za tym idzie o różnej lepkości. Płynęły one w oleju (heksadekanie) przez kanał długości 10 cm, o przekroju prostokątnym. Badacze mierzyli prędkość przepływu mikrokropel względem oleju w zależności od ich objętości (długości w mikrokanale), lepkości kropel i oleju oraz prędkości przepływu cieczy nośnej.

Gdy krople miały lepkość mniejszą lub porównywalną z lepkością cieczy nośnej, prędkość ich ruchu względem oleju okazała się maleć wraz ze wzrostem długości kropli, lecz tylko w pewnym zakresie. Krople poruszały się najwolniej, gdy ich długość była dwu-, trzykrotnie większa od szerokości kanału. "Minimum prędkości względnej kropli w stosunku do oleju pojawiało się zawsze. Wszystko wydawało się być zgodne z oczekiwaniami teoretyków", mówi Jakieła.

Naprawdę ciekawe rzeczy zaczęły się dziać, gdy badacze zaczęli zmieniać prędkość przepływu oleju. Okazało się, że wraz ze wzrostem tej prędkości minimum prędkości względnej kropli względem oleju zanikało. Lecz gdy prędkość oleju dalej zwiększano, minimum pojawiało się ponownie - głębsze i szersze. "Mówiąc prościej: odkryliśmy, że w zależności od prędkości przepływu oleju, kropla tej samej długości może płynąć w jednych warunkach szybciej względem oleju, a w innych wolniej", wyjaśnia Jakieła.

Aby sprawdzić, skąd wynika zaskakujące zachowanie mikrokropel, naukowcy z IChF PAN wprowadzili do nich znaczniki fluorescencyjne rozmiaru kilku mikrometrów. Gdy krople przepływały przez mikrokanał, oświetlano je laserem, który pobudzał znaczniki do świecenia. Dzięki temu można było obserwować ruchy płynu wewnątrz kropel.

Pomiary ujawniły, że gdy wzrasta prędkość cieczy nośnej, rozkład wirów wewnątrz kropli zaczyna się zmieniać. "Spodziewaliśmy się zmian, ale dotychczasowe teorie sugerowały, że liczba wirów w mikrokroplach będzie tym mniejsza, im szybciej płynie olej. Tymczasem my zaobserwowaliśmy zjawisko odwrotne: im szybciej płynął olej, tym w kropli było więcej wirów. Przyroda kolejny raz sprawiła psikusa teoretykom", stwierdza prof. nzw. dr hab. Piotr Garstecki z IChF PAN.

W Instytucie Chemii Fizycznej PAN ruszyły już pierwsze prace zmierzające do wykorzystania nowego zjawiska w procesach związanych z mieszaniem zawartości mikrokropel w układach mikrofluidycznych.

Więcej: Discontinuous Transition in a Laminar Fluid Flow: A Change of Flow Topology inside a Droplet Moving in a Micron-Size Channel; Slawomir Jakiela, Piotr M. Korczyk, Sylwia Makulska, Olgierd Cybulski, Piotr Garstecki; DOI: 10.1103/PhysRevLett.108.134501.

Naukowcy z Uniwersytetu w Nottingham w Zjednoczonym Królestwie stworzyli innowacyjną technikę badania podziemnego świata roślin. Przedstawione w czasopiśmie Plant Physiology wyniki badania pozwolą ulepszyć techniki uprawy różnych odmian roślin, a także zwiększyć wydajność plonów.

Nowa metoda oparta jest na takiej samej technologii rentgenowskiej, jaką stosuje się w tomografii komputerowej w szpitalach. Wykorzystuje ona ponadto oprogramowanie do analizy obrazu, które pozwala automatycznie odróżniać korzenie roślin od innych substancji obecnych w glebie.

Naukowcy pracujący w Centre for Plant Integrative Biology (CPIB) przetestowali tę technikę na korzeniach kukurydzy, pszenicy i pomidora. Badali architekturę, czyli kształt i układ rozgałęzień korzeni w glebie przy pomocy rentgenowskiej mikrotomografii komputerowej. Zgromadzone dane wprowadzono do nowego oprogramowania RooTrak, które umożliwiło odróżnienie korzeni roślin od pozostałych elementów gleby.

"Technika ta jest bardzo ważnym osiągnięciem", mówi dr Sacha Mooney, specjalista fizyki gleby w Szkole Nauk Biologicznych. "Możliwość stosowania rentgenowskiej tomografii do obrazowania korzeni była dawniej ograniczona, gdyż po prostu nie było widać dużej części struktury korzenia. RooTrak pozwolił nam uporać się z tą trudnością i umożliwił wykorzystanie tomografii do badania kluczowych zagadnień dotyczących tego, jak można manipulować roślinami i glebą w celu poprawy bezpieczeństwa żywnościowego".

Innowacyjne oprogramowanie działa w oparciu o szereg wirtualnych wycinków zawierającej korzenie gleby. Jak tłumaczą naukowcy, RooTrak traktuje każdy z wycinków jak klatkę filmową. Statyczne korzenie są traktowane jak ruchome obiekty, których położenie można śledzić. W ten sposób oprogramowanie potrafi odróżniać korzenie od wody i innych elementów organicznych znajdujących się w glebie, bez zakłóceń obrazu charakterystycznych dla innych technik. Metoda pozwala uzyskać trójwymiarowy, szczegółowy i precyzyjny obraz architektury korzeni.

"Dzięki potraktowaniu danych z mikrotomografii jako sekwencji obrazów możemy pokonać problemy wynikające z różnic w wyglądzie korzeni roślin, jak i z podobieństwa niektórych korzeni do otaczającej je gleby", tłumaczy Tony Pridmore, szef komórki ds. danych na CPIB i specjalista w dziedzinie oprogramowania do śledzenia i analizy. "Dzięki temu możemy teraz szybko uzyskać obiektywny obraz architektury korzeni".

Prof. Malcolm Bennet z CPIB, specjalista biologii korzeni, dodaje: "Architektura korzeni ma podstawowe znaczenie dla przyswajania składników odżywczych i wody. Jedną z głównych przeszkód w genetycznej analizie architektury korzeni w roślinach uprawianych w glebie był jak dotąd brak możliwości obrazowania żywych korzeni. Najnowsze stworzone w Nottingham techniki mikrotomografii i oprogramowanie RooTrak pozwalają pokonać te trudności".

Zespół z Nottingham otrzymał grant dla badaczy zaawansowanych Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERBN) w wysokości 3,5 mln euro ze środków siódmego programu ramowego (7PR). Naukowcy wykorzystają stworzone oprogramowanie i innowacyjną metodę mikrotomografii do przeprowadzenia obrazowania korzeni pszenicy oraz do wybrania nowych odmian charakteryzujących się optymalnym przyswajaniem wody i składników odżywczych.

Nowy projekt prowadzony będzie przez CPIB przy wsparciu specjalistów z Australii, Europy i Meksyku.

Referencje dokumentu: Mairhofer, S. et al., "RooTrak: Automated Recovery of Three-Dimensional Plant Root Architecture in Soil from X-Ray Microcomputed Tomography Images Using Visual Tracking", Plant Physiology, 2012.

Źródło: CORDIS

Naukowcy z Wlk. Brytanii odkryli powiązanie między karmieniem a osiągnięciami w szkole. Badania, których wyniki zaprezentowano w czasopiśmie European Journal of Public Health, sugerują, że niemowlęta karmione piersią lub z butelki według harmonogramu nie radzą sobie w szkole tak dobrze, jak ich rówieśnicy karmieni na żądanie.

Eksperci z Instytutu Badań Społecznych i Ekonomicznych (ISER) przy Uniwersytecie w Essex oraz z Uniwersytetu Oksfordzkiego w Wlk. Brytanii oparli się na wynikach testów na iloraz inteligencji (IQ) i na szkolnych testach SAT, które są przeprowadzane między 5 a 14 rokiem życia. W szczególności badania bazują na informacjach pochodzących z badań ALSPAC (ang. Avon Longitudinal Study of Parents and Children), w ramach których analizą objęto 10.000 dzieci urodzonych na początku lat 90. XX w. w okolicach Bristolu w Wlk. Brytanii.

Naukowcy zidentyfikowali powiązanie między karmieniem na żądanie a wyższymi wynikami testu IQ. IQ ośmioletnich dzieci, karmionych jako niemowlęta wtedy, kiedy chciały jeść, było o około 4,5 punktu wyższe od wyników tych dzieci, które były karmione zgodnie z harmonogramem. To pierwsze jak dotąd badania analizujące długofalowe skutki karmienia według harmonogramu w stosunku do karmienia na żądanie. Zespół przestrzega jednak, że należy zachować ostrożność przy interpretacji wyników.

"Na tym etapie musimy być bardzo ostrożni przy stawianiu tezy o istnieniu związku przyczynowego między schematami karmienia a IQ" - mówi dr Maria Iacovou z ISER, kierowniczka badań. "Nie możemy definitywnie stwierdzić przyczyn tych różnic, choć owszem przyjęliśmy szereg hipotez. To pierwsze prace, które badają ten obszar i potrzebne są dalsze badania, aby poznać zachodzące tu procesy."

W toku badań odkryto również, że wyższe wartości IQ odzwierciedlone zostały w wynikach testów SAT, którym poddawane są dzieci w wieku 5, 7, 11 i 14 lat. W ramach badań uwzględniono rozmaite czynniki środowiskowe, takie jak dochody rodziny, poziom wykształcenia rodziców, płeć i wiek dzieci, zdrowie matki i style wychowywania dzieci.

Według naukowców karmienie według harmonogramu przyniosło korzyści matkom, które relacjonowały, że nabierały większej pewności siebie i miały lepsze samopoczucie. "Różnica między karmieniem dzieci według harmonogramu a karmieniem na żądanie występuje zarówno u dzieci karmionych piersią, jak i z butelki" - wyjaśnia dr Iacovou. "Rozbieżność w poziomach IQ rzędu czterech, pięciu punktów, chociaż statystycznie bardzo znacząca, nie spowoduje, że dziecko z szarego końca stanie się prymusem, ale będzie ona zauważalna. Aby dać obraz tego, co może wnieść różnica czterech, pięciu punktów IQ więcej na przykład w trzydziestoosobowej klasie, dziecko plasujące się dokładnie w połowie, na 15 miejscu, mogłoby znaleźć się, dzięki dodatkowym czterem, pięciu punktom IQ, na wyższym - około 11 lub 12 - miejscu w klasie."

Zespół ocenił trzy typy par matka-niemowlę: niemowlęta karmione według harmonogramu w wieku czterech tygodni; niemowlęta, których matki próbowały, ale nie karmiły według harmonogramu; oraz niemowlęta karmione na żądanie. Dzieci karmione na żądanie lub takie, które były karmione na żądanie, bo ich mamom nie udawało się przestrzegać harmonogramu karmień, wykazywały się podobnie wysokim poziomem wyników SAT i IQ.

Dr Iacovou dodaje: "To znaczące, ponieważ matki, które próbowały, ale nie udawało im się karmić według harmonogramu, są podobne do matek karmiących według harmonogramu, gdyż są raczej młode, samotne, zamieszkują lokale socjalne, są prawdopodobnie gorzej wykształcone i raczej nie czytają swoim dzieciom. Wszystkie te cechy społeczne postrzega się jako zwiększające prawdopodobieństwo, że dziecko będzie osiągało gorsze wyniki w szkole."

"Wydaje się, że to raczej karmienie zgodnie z harmonogramem, a nie matka, która próbowała karmić według harmonogramu (z powodzeniem lub nie) wnosi różnicę. Badania oparły się na danych zakrojonych na szeroką skalę i jesteśmy przekonani, że istnieje niezwykle małe ryzyko, iż wyniki są przypadkowe. Jednakże to pierwsze i jedyne badania tego typu, a więc potrzebne są dalsze, zanim będziemy mogli stwierdzić kategorycznie, że sposób karmienia niemowlęcia ma długofalowy wpływ na jego lub jej IQ i osiągnięcia w szkole, a także zanim będziemy w stanie definitywnie wskazać, jakie mechanizmy stoją za tym powiązaniem."

Referencje dokumentu: Iacovou, M. and Sevilla, A., 'Infant feeding: the effects of scheduled vs. on-demand feeding on mothers' wellbeing and children's cognitive development', The European Journal of Public Health, 2012.

Źródło: CORDIS

Europejscy naukowcy dokonali ogromnego przełomu w opracowywaniu testu diagnostycznego na nowotwór złośliwy przełyku, który ma doprowadzić do postępów w diagnostyce i leczeniu tego schorzenia.

Wyniki stanowią dorobek naukowców z Wlk. Brytanii, którzy wykorzystali obiekt ALICE (Accelerators and Lasers in Combined Experiments), który znajduje się w centrum ASTeC (Accelerator Science and Technology Centre) Rady ds. Obiektów Naukowych i Technologicznych (STFC) Laboratorium Daresbury. Test diagnostyczny został opracowany na podstawie obrazowania tkanki pozyskanej endoskopowo od chorych dotkniętych zmianami prekursorowymi zwanymi przełykiem Barretta.

Rak przełyku jest dziewiątym z kolei nowotworem pod względem częstości występowania na świecie. Nie dość, że jest niezwykle trudny do zdiagnozowania, to jest wysoce złośliwy. Niestety pacjenci często trafiają do lekarza, kiedy nowotwór jest w zaawansowanym stadium i jego usunięcie chirurgiczne nie jest już możliwe, a nawet wtedy, kiedy operacja jest przeprowadzana to często kończy się niepowodzeniem. Stąd pilna potrzeba opracowania nowych technologii, które umożliwią wykrywanie wczesnych zmian w pojedynczych komórkach, przez rozwojem nowotworu.

Naukowcy wykorzystali laser podczerwieni na swobodnych elektronach ALICE, unikatowe i niezwykle silne źródło podczerwieni, do zobrazowania historycznych próbek endoskopowych i przeprowadzenia ślepej próby na pacjentach cierpiących na przełyk Barretta w celu wykrycia jakichkolwiek zmian, które pojawiły się w próbkach.

Zważywszy na fakt, że chorzy cierpiący na przełyk Barretta najprawdopodobniej zachorują na nowotwór złośliwy przełyku, są systematycznie kontrolowani, aby lekarze mogli od razu wykryć jakiekolwiek zmiany w ich stanie. W przypadku wykrycia zmian przedrakowych u tych pacjentów, mogą oni przejść potencjalnie uzdrawiającą terapię bez konieczności poddawania się większej operacji, ponieważ nowotwory są wykrywane na dużo wcześniejszym stadium.

Wypowiadając się na temat wyników, kierownik naukowy projektu, profesor Weightman z Uniwersytetu w Liverpoolu, stwierdził: "Wczesne diagnozowanie jest najważniejszym czynnikiem polepszenia rokowań dla pacjentów chorujących na raka przełyku. Jednak dokładne zdiagnozowanie jest niezwykle trudne - fałszywy wynik negatywny testu może okazać się fatalny w skutkach, a fałszywy wynik pozytywny oznacza zbędną, poważną operację chirurgiczną. Ostatecznie mamy nadzieję opracować test diagnostyczny, który będzie można wykorzystywać w endoskopie. Najbardziej obiecującym podejściem może być opracowanie testu z wykorzystaniem intensywnego światła terahercowego, które również generuje ALICE. ALICE jest najintensywniejszym w Europie pasmowym źródłem światła terahercowego i jedynym na świecie, które jest wyposażone w hodowlę tkanek na potrzeby badań nad nowotworami. Doprowadzi to do na znacznie tańszego i skuteczniejszego diagnozowania choroby. Aczkolwiek wymaga to jeszcze sporo pracy."

Profesor Susan Smith z STFC również wypowiedziała się na temat osiągnięć: "To fantastyczna nowina, że dzięki ALICE udoskonaliliśmy teraz technologię, która może przełożyć się na znaczące postępy w leczeniu nowotworów. Dzięki ALICE mamy możliwość przyjrzenia się komórkom nowotworowym w sposób do tej pory niepraktykowany. Szczególnie ekscytującym jest fakt, że te doświadczenia kierują się obecnie w stronę precyzyjnego testu diagnostycznego, który może zmienić życie tysięcy chorych i z niecierpliwością oczekujemy na dalsze prace z profesorem Weightmanem, który przenosi te bezcenne badania na wyższy szczebel."

ALICE, pierwszy tego rodzaju obiekt w Europie, jest prototypem akceleratora cząstek kolejnej generacji. Opiera się na nowym sposobie funkcjonowania znanym jako odzysk energii, w którym energia wykorzystywana do stworzenia wysokoenergetycznej wiązki jest wychwytywana i ponownie wykorzystywana po każdym obiegu akceleratora, zatem potrzeba mniej energii, co obniża koszty eksploatacji. Elektrony są wysyłane obiegiem z prędkością 99,99% prędkości światła, a moc na końcowym etapie akceleratora jest odzyskiwana i ponownie wykorzystywana w 99,9%.

ALICE ma ogromny potencjał do wykorzystania w szerokim zakresie projektów, począwszy od dedykowanych prac badawczo-rozwojowych (B+R) dotyczących akceleratorów po wiele projektów dotyczących zastosowań. Możliwości badawcze ALICE zwiększa obecność rozmaitych źródeł światła od THZ po rentgenowskie źródło CBS (Compton Back-Scattering).

Niektóre przykłady projektów realizowanych obecnie z wykorzystaniem ALICE obejmują szereg prac badawczych związanych z systemami przesyłowymi z taktowaniem optycznym, elektrooptyczne urządzenia kontroli czasu przybycia, systemy wzdłużnego profilu wiązki ze sprzężeniem zwrotnym oraz oscylatory i zegary laserów światłowodowych. Omawiane badania zostały dofinansowane z projektu IRUVX-PP (Etap przygotowawczy konsorcjum IRUVX-FEL), który otrzymał ponad 5,5 mln EUR z tematu "Infrastruktury badawcze" Siódmego Programu Ramowego (7PR) UE.

Źródło: CORDIS

Czy pojedyncza dawka popularnego w latach 60. narkotyku pomoże alkoholikom wyjść z nałogu?

LSD jest półsyntetycznym narkotykiem psychodelicznym otrzymywanym z ergotaminy -alkaloidu sporyszu. Pierwsza synteza odbyła się w roku 1938 w laboratorium w Bazylei w Szwajcarii. Wyprodukowany dietyloamid kwasu lizergowego nie spotkał jednak się z dużym zainteresowaniem w środowisku naukowym, do momentu przypadkowego spożycia przez twórcę - Alberta Hoffmanna w roku 1943. Kolorowe wizje, intensywne barwy przelewające się przed oczami naukowca stały się wkrótce zapowiedzią nowej ery zarówno w medycynie, jak i w kulturze masowej lat 60. Naukowcy z Norweskiego Uniwersytetu Nauki i Technologii poddali analizie dane zebrane przez badaczy między rokiem 1966 a 1970 - wygląda na to, że przeklinany narkotyk może okazać się lekarstwem na alkoholizm.

Historia alkoholu etylowego sięga korzeniami do czasów prehistorycznych - użyteczny w higienie, medycynie, z czasem zaczął pojawiać się także w obrządkach religijnych. Spożywanie alkoholu w różnych formach stało się praktycznie nieodłączną częścią życia współczesnych ludzi. Uzależnienie od napojów wyskokowych stało się problemem, z którym wielu pacjentów nie jest w stanie sobie poradzić.

Spożycie dużej ilości etanolu prowadzi do stanu intoksykacji. W zależności od dawki i częstotliwości spożywania alkohol może doprowadzić nawet do śmierci - czy to przez nieodpowiedzialne zachowanie, czy też jako skutek toksycznego działania na ludzki organizm. Alkoholizm nie jest jedynie problemem jednostki (prowadzi do chorób nerek, wątroby, serca itp.) - to problem społeczny, dotykający całe otoczenie osoby uzależnionej. Z choroby alkoholowej nie można się wyleczyć - jedynie zatrzymać jej postęp i wdrożyć rehabilitację - terapie grupowe lub indywidualne, polegające na wprowadzeniu i utrzymaniu abstynencji. Droga do wyleczenia jest niezwykle trudna - polega na przebudowie życia, rutyny i podejścia pacjenta. Dane statystyczne pokazują, że nawet 70% pacjentów nie osiąga trwałych efektów. Analiza danych z lat 60 daje nadzieję na wspomożenie tego skomplikowanego procesu i podwyższenie prawdopodobieństwa uwolnienia się od nałogu nawet do blisko 60%.

Niezależne od siebie badania w sumie poddały badaniu 536 pacjentów, z czego 61% przyjmowało LSD. Naukowcy podawali pacjentom pojedyncze dawki dietyloamidu kwasu lizergowego w zakresie o 210 do 800 mikrogramów. Okazało się, że prawdopodobieństwo ponownego sięgnięcia po butelkę znacznie zmniejszało się u tej grupy pacjentów w porównaniu z grupą kontrolną (59% wśród zażywających LSD wobec 38% otrzymujących placebo). Patrząc na niewiarygodne wyniki terapii, trudno zrozumieć, czemu zaprzestano dalszych badań w tym kierunku. Efektywność pojedynczej dawki LSD jest porównywalna ze skutecznością tradycyjnych leków, takich jak naltrekon, akamprozat, czy disulfiram. LSD zmienia postrzeganie siebie, sprawia, że pacjenci zaczynają patrzeć na swoje życie z innej perspektywy a to umacnia ich w postanowieniu abstynencji.

Jak każdy w przypadku każdego halucynogenu, przyjmowanie LSD wiąże się z pewnymi niebezpieczeństwami - osoby przyjmujące tę substancję mogą być narażone na niebezpieczeństwo wystąpienia wypadku z racji wzmożonej pewności siebie, halucynacji, czy ataku paniki. Jeśli jednak lek przyjmowany będzie w zalecanych dawkach i pod kontrolą lekarzy, prawdopodobieństwo wystąpienia skutków ubocznych jest znikome.

Z badań wynika jasno, że podanie pacjentom dietyloamidu kwasu lizergowego, choć wiąże się z pewnymi niebezpieczeństwami, wspomaga proces leczenia. Badania w latach 60 zostały zawieszone prawdopodobnie przez kontrowersje społeczne i polityczne w związku z LSD w tamtych czasach. Czy nadeszła pora, by przywrócić tę pełną niespodzianek substancję do łask?

Źródło: Lysergic acid diethylamide (LSD) for alcoholism: meta-analysis of randomized controlled trials, Teri S Krebs and Pål Ørjan Johansen, 8 March 2012, Journal of Psychopharmacolog.

Komentarz: Przed kilkoma dekadami presja konserwatystów doprowadziła do zakończenia dobrze rokujących terapii alkoholizmu za pomocą względnie niegroźnego LSD. W efekcie przez cały wiek XX najpopularniejszą terapią wobec alkoholizmu pozostawała psychoterapia religijna w grupach Anonimowych Alkoholików oraz obietnica wyleczenia z alkoholizmu poprzez gorące nawrócenie (pośród słynnych 12 kroków opracowanych przez AA połowa poświęcona jest Bogu i modlitwie). Badania wykazały, że LSD w walce z alkoholizmem jest znacznie skuteczniejsze aniżeli religijna psychoterapia AA.

W ostatniej dekadzie nowa generacja badaczy przełamuje tabu wokół narkotyków i poszukuje ich medycznych zastosowań (np. MDMA lub ecstasy w terapii zespołu stresu pourazowego, ayahuasca w terapii uzależnienia od narkotyków i alkoholu czy psylocybina w rzucaniu papierosów). MA

Więcej informacji: Arran Frood: LSD helps to treat alcoholism, Nature, 09 March 2012