Neurony v částech mozku odpovědných za vidění mohou být zapojeny do procesu porozumění řeči, ale pouze u nevidomých lidí. K tomuto závěru dospěla skupina evropských vědců, kteří studovali proces porozumění řeči nevidomými a lidmi s normálním zrakem. Předtisk článku je k dispozici na bioRxiv.org.
Různé části lidského mozku jsou „vyladěny“ tak, aby zpracovávaly určité typy informací (vizuální, sluchové nebo senzomotorické). Když tyto části ztratí funkci, například v důsledku zranění nebo vrozených vad, mozek může zapojit další části procesu. Například děti narozené s poruchami částí mozku odpovědných za produkci a porozumění řeči
mluvit a rozumět svému partnerovi. Takové studie ukazují, že schopnost mluvit nezávisí pouze na fungování řečových center a může se spolehnout na zcela odlišné nervové struktury.
Autoři nové práce provedli studii funkční reorganizace zrakové kůry pomocí magnetoencefalografie (MEG) u osob slepých od narození nebo raného dětství (17 osob) a osob s normálním zrakem (16 osob). Každý účastník byl požádán, aby si poslechl 14 úryvků z populárních audioknih v délce přibližně jedné minuty ve třech režimech:
- původní úryvek;
- pasáž, ve které je změněn hlas vypravěče, ale smysl je rozeznatelný;
- pasáž, v níž je hlas vypravěče změněn tak, že nelze rozeznat význam.
Tyto režimy byly zvoleny za účelem oddělení dvou procesů: zpracování artikulované řeči a zpracování neartikulovaného hluku.
Po poslechu každé pasáže byli účastníci požádáni, aby přijali nebo odmítli prohlášení týkající se jejího obsahu – to bylo provedeno proto, aby bylo zajištěno, že dobrovolníci pozorně poslouchají a rozlišují význam toho, co slyšeli.
V důsledku toho vědci zjistili, že během experimentu byla u nevidomých lidí aktivována primární zraková kůra, malá oblast okcipitálního laloku mozkové kůry. Navíc byla taková aktivace pozorována pouze u těch pasáží, jejichž význam byl rozeznatelný, na základě čehož vědci dospěli k závěru, že tato oblast mozku u nevidomých lidí je zapojena do procesu zpracování řeči.
Vědci své výsledky vysvětlují tím, že zraková kůra se ztrátou zraku nepřestává fungovat a podílí se i na zpracování informací. Protože však dochází ke ztrátě zdroje vizuální informace, začíná se tato oblast podílet na zpracování dat získaných prostřednictvím jiných zdrojů – v tomto případě pomocí sluchadla.
Zvuky jsou hlavním zdrojem informací o světě kolem nás pro lidi, kteří ztratili zrak. Například v našem článku se můžete dozvědět o tom, jak byli nevidomí schopni určit přibližnou výšku člověka z jeho hlasu, a zde si můžete přečíst o studiu echolokace, kterou někteří nevidomí používají k navigaci ve vesmíru, jako jsou delfíni a netopýři.
Elizaveta Ivtushok
Našli jste překlep? Vyberte fragment a stiskněte Ctrl + Enter.
Extrakt z čínských květů snižuje hromadění tuku v adipocytech
Kvůli jeho vlivu na transkripční faktory
Extrakt z Mallotus furetianus výrazně potlačuje nárůst tělesné hmotnosti a tukové tkáně a snižuje riziko vzniku tukové jaterní choroby u myší. Jak bylo uvedeno v Journal of Food Science and Nutrition, extrakt in vitro potlačil expresi transkripčních faktorů, které se podílejí na časné diferenciaci preadipocytů, což vedlo ke snížení produkce a akumulace triacylglycerolů. Vědci po celém světě hledají prostředky k léčbě a prevenci obezity, která je hlavním rizikovým faktorem pro rozvoj různých chronických onemocnění, zejména těch, které souvisí se životním stylem. Více o těchto vyhledáváních si můžete přečíst v materiálu N + 1 „Eat No More“. Pozornost vědců přitahují i bylinné přípravky, které prokázaly svůj vliv na redukci tělesné hmotnosti a tukové tkáně. Bylo to způsobeno zejména vlivem na transkripční faktory nebo signální dráhy, ke kterým dochází během raných fází vývoje a diferenciace tukové tkáně – adipogeneze. Zejména bylo popsáno, že resveratrol z červeného vína snižuje adipogenní aktivitu inhibicí aktivity tumor nekrotizujícího faktoru-α v preadipocytech. Podrobné mechanismy suprese diferenciace adipocytů však zůstávají nejasné. Akiko Kojima-Yuasa a kolegové z Ósacké metropolitní univerzity zkoumali účinky Mallotus furetianus, tropického pryšce pocházejícího z ostrova Hainan v Číně, který se tradičně používá v lidovém léčitelství pro onemocnění žlučníku. U extraktu z listů této rostliny se také uvádí, že má antiaterosklerotické a antisteatotické účinky. Nejprve krmili několik skupin myší vysoce kalorickou nebo běžnou stravou s přidáním nebo bez přidání 0,24 procenta extraktu z Mallotus furetianus. Tělesná hmotnost myší krmených vysoce kalorickou stravou byla výrazně vyšší ve srovnání s myšmi krmenými běžnou stravou. Tělesná hmotnost myší krmených vysoce kalorickou stravou s extraktem však byla výrazně nižší než tělesná hmotnost myší krmených pouze vysokokalorickou stravou. Vědci našli stejné vzorce pro množství tukové tkáně nadvarlete a retroperitoneálního tuku. Velikost adipocytů u myší krmených vysoce kalorickou stravou byla významně větší ve srovnání s kontrolními myšmi. Nicméně u myší, kterým byla podávána vysoce kalorická strava, měl extrakt z Mallotus furetianus výrazně menší velikosti adipocytů. Kromě toho se v hepatocytech obézních myší hromadily lipidové kapénky, což ukazuje na rozvoj jaterní steatózy. To nebylo pozorováno u myší ošetřených rostlinným extraktem. Vědci pak zjistili, že extrakt snižuje biosyntetickou aktivitu a akumulaci triglyceridů. Protože je známo, že transkripční faktor C/EBPβ je exprimován během raných fází diferenciace adipocytů, vědci zkoumali, jak extrakt ovlivnil jeho expresi 48 hodin po zahájení diferenciace preadipocytů. Ukázalo se, že hladina exprese genu C/EBPβ zůstala nezměněna i po přidání extraktu, ale snížila se koncentrace samotného faktoru v buňce. V adipocytech vede zvýšená exprese C/EBPβ k indukci dalších transkripčních faktorů, PPARγ a C/EBPa, které jsou hlavními regulátory diferenciace adipocytů. Přidání extraktu z Mallotus furetianus snížilo jak hladinu genové exprese, tak hladiny proteinů PPARy a C/EBPa. To znamená, že extrakt potlačuje expresi C/EBPp prostřednictvím posttranslačních modifikací, což vede k potlačení transkripce PPARy a C/EBPa. Další analýzy ukázaly, že extrakt potlačil fosforylaci kináz regulovaných extracelulárním signálem a snížil hladinu exprese genu SENP2, což potenciálně ovlivnilo stabilitu a aktivitu proteinu C/EBPp. Extrakt z Mallotus furetianus má potenciál stát se účinným lékem pro léčbu obezity u lidí, ale to vyžaduje testování jeho bezpečnostního profilu. Lékaři zjišťují neočekávané negativní účinky obezity na zdraví.
Vědci obvykle nevěnují pozornost mozečku. Dlouho se předpokládalo, že mozeček, nevhodně umístěný na dně mozku, ovládá pouze pohyb. Vědci se obvykle zajímají o vyšší mozkové funkce.
Ale vědci z Washington University School of Medicine v St. Louis ukazují, že ignorovat mozeček je chyba. Získané výsledky ukazují, že mozeček se podílí i na vyšších mozkových funkcích.
“Největším překvapením pro mě bylo zjištění, že 80 procent mozečku je věnováno chytrým věcem,” řekl hlavní autor Nico Dosenbach, MD, odborný asistent neurologie a interního lékařství a pediatrie. „Všichni si mysleli, že za pohyb je zodpovědný mozeček. Pokud je váš mozeček poškozený, nemůžete se pohybovat plynule – vaše ruka sebou prudce škube, když se na něco pokoušíte natáhnout. Náš výzkum přesvědčivě dokazuje, že mozeček je zodpovědný nejen za kvalitu pohybu, ale také za stav našich myšlenek, jejich strukturování, nápravu, zlepšení.“
Dosenbach je jedním ze zakladatelů Midnight Scan Club, skupiny neurovědců z University of Washington, kteří se v noci střídali ve studiu vlastního mozku na MRI skeneru, aby generovali obrovské množství vysoce kvalitních dat pro výzkum. Předchozí analýza dat Midnight Scan Club ukázala, že měření funkční konektivity mozku pomocí funkční magnetické rezonance může spolehlivě odhalit zásadní rozdíly v jednotlivých funkcích mozku.
Postdoktorand a první autor Scott Marek se rozhodl aplikovat podobnou analýzu na mozeček. Problém je v tom, že magnetická rezonance má tendenci špatně zobrazovat spodní patro mozku, takže snímky mozečku jsou nekvalitní. Člen Midnight Scan Clubu Marek ale dokázal skenovat mozek každého z 10 lidí déle než 10 hodin, což bylo víc než dost času na to, aby se mozeček vážně podíval.
Pro dobře prostudovanou mozkovou kůru byla vytvořena mapa ukazující, jak jsou vzdálené oblasti mozku propojeny do sítí, které kontrolují vidění, pozornost, řeč a pohyb. Pomocí kortikálních sítí jako šablony mohl Marek identifikovat podobné sítě v mozečku. Je pozoruhodné, že chybí smyslové sítě – zrak, sluch, hmat – a pohybu je věnováno pouze 20 procent mozečku – přibližně stejná část jako v mozkové kůře. Zbývajících 80 procent zabírají sítě zapojené do poznání vyššího řádu: síť pozornosti; síť spojená se sny, vzpomínkami, nečinnými myšlenkami a dvě sítě, které řídí výkonné funkce, jako je rozhodování a plánování.
“V mozečku je spousta sítí výkonných funkcí,” řekl Marek. “Musíme úplně změnit naše chápání mozečku jako ovládání pohybu a vidět, že aktivně ovládá vyšší úrovně poznání.”
Vědci měřili načasování mozkové aktivity a zjistili, že mozeček byl vždy posledním krokem v neurologickém řetězci. Než jsou signály odeslány do mozečku, jsou přijímány prostřednictvím smyslových systémů a zpracovávány v zprostředkovatelských sítích mozkové kůry. Podle výzkumníků signály procházejí závěrečnými kontrolami kvality v mozečku a poté jsou odeslány zpět do mozkové kůry k implementaci.
„Pokud si představíte montážní linku, mozeček je osoba, která na konci zkontroluje auto a řekne: ‚To je dobré, prodáme to‘ nebo ‚Tohle má promáčklinu, měli bychom se vrátit a opravit to. “ řekl Dosenbach. “Tady se vše, co myslíte a děláte, stává rafinovanějším a kontrolovanějším.”
Je známo, že lidé s poškozením mozečku zažívají nekoordinované akce, nejistou chůzi, nezřetelnou řeč a potíže s jemnou motorikou, jako je jídlo. Mozeček je také poměrně citlivý na alkohol, což je jedna z příčin nestabilní chůze u lidí, kteří konzumovali příliš mnoho nápojů. Nyní ale nové důkazy mohou pomoci vysvětlit, proč mají opilí lidé potíže s myšlením – mozeček nedokáže ovládat nejen motorické funkce, ale ani exekutivní funkce.
Marek také provedl individuální analýzy sítě na 10 lidech. Zjistil, že ačkoliv mozkové funkce byly uspořádány zhruba stejným vzorem v každém mozečku, existuje dostatek individuálních rozdílů, aby bylo možné od sebe odlišit skenování mozku od dvou účastníků. Vědci nyní studují, jak tyto individuální rozdíly v cerebelárních sítích souvisí s inteligencí, chováním, osobnostními rysy, jako je adaptabilita, nebo psychiatrickými poruchami.
“Mnoho lidí, kteří studují vztah mezi funkcí mozku a chováním, jednoduše ignoruje mozeček,” řekl Dosenbach. „Odtrhávají tato data a vyhodí je, protože nevědí, co s nimi dělat. Ale mozeček má čtyřikrát více neuronů než mozková kůra, takže pokud to odmítnete studovat, už jste se střelili do nohy, než začnete. Zobrazení celého lidského mozku by nám mělo pomoci pochopit, jak to všechno funguje. Nemůžete vidět, jak celý řetězec spolupracuje, pokud vám chybí jeho hlavní část.“
[Foto: sciencedaily.com, friedreichsataxinews.com]
