دویدنهای بسیار طولانی فقط عضلات را فرسوده نمیکنند. مسابقات فوقاستقامتی میتوانند به گلبولهای قرمز خون آسیب بزنند؛ سلولهایی که مسئول رساندن اکسیژن به تمام بدناند. در دوندگان «اولتراماراتن» (هر نوع مسابقه دو که مسافت آن از ماراتن استاندارد، یعنی ۴۲ کیلومتر و ۱۹۵ متر بیشتر باشد)، نشانههایی دیده شده که شبیه پیری زودرس این سلولهاست؛ تغییری که در ماراتنهای معمولی بسیار خفیفتر است.
کروموزوم Y با افزایش سن ناپدید میشود. در بدن بسیاری از مردان، با بالا رفتن سن بخشی از سلولها یکی از بنیادیترین اجزای ژنتیکی خود را از دست میدهند؛ اتفاقی که سالها بیاهمیت تصور میشد. اما اکنون پژوهشها نشان میدهد این حذف تدریجی ممکن است با بیماریهای قلبی، اختلالات عصبی و حتی کاهش طول عمر مرتبط باشد و کوچکترین کروموزوم انسان، نقشی بزرگتر از آنچه گمان میرفت در سلامت مردان داشته باشد.
نوزاد انسان ناتوان متولد میشود؛ او نمیتواند راه برود، قادر به تغذیه مستقل نیست و حتی ماهها طول میکشد تا بتواند سرش را ثابت نگه دارد. در مقایسه با بسیاری از پستانداران که تنها چند ساعت پس از تولد میایستند یا مادرشان را دنبال میکنند، این وابستگی طولانی عجیب به نظر میرسد. پژوهشهای تازه نشان میدهد این ناتوانی، نتیجه یک سازش تکاملی پیچیده است؛ سازشی که رشد مغز بزرگ انسان را ممکن کرده و در عین حال، زمان تولد را پیش از کامل شدن رشد عصبی تعیین کرده است.
بدن انسان، بیآنکه خود متوجه باشد، به کوچکترین تغییرات دما، فشار هوا و حتی کیفیت هوا واکنش نشان میدهد. سالها این واکنشها بیشتر در حد باورهای عامه باقی مانده بود؛ مثل این تصور که باران باعث درد مفاصل میشود یا افت فشار هوا سردرد میآورد. اما پژوهشهای علمی تازه نشان میدهند که برخی از این روایتها ممکن است ریشهای زیستی داشته باشند و بدن ما واقعا نسبت به محیط پیرامون خود حساس است.
موشها به همنوع بیهوشِ خود، واکنش امدادی نشان دادند
موشها در مواجهه با همنوعی که ناگهان از حرکت میایستد، رفتاری مرحلهبهمرحله از خود نشان میدهند؛ ابتدا بو کشیدن و بررسی، سپس تمیز کردن و در صورت ادامه بیپاسخی، تمرکز بر دهان و زبان برای تحریک تنفس او. این واکنشها با بازگشت هوشیاری متوقف میشوند و نشان میدهند آنچه رخ میدهد، صرفاً کنجکاوی یا رفتار تصادفی نیست.
گفتوگوی آناتک با پژوهشگر «دانشگاه کلگری» درباره توسعه ابزارهای جدید ثبت انتقال عصبی
تبادل پیام بین نورونها در کسری از ثانیه رخ میدهد. در هر انتقال عصبی، مولکولی به نام «گلوتامات» در فاصلهای میکروسکوپی میان دو سلول آزاد میشود و سیگنال را به نورون بعدی منتقل میکند. این رویداد در مقیاسی به اندازه چند هزارمثانیه اتفاق میافتد، اما ثبت دقیق آن سالها یکی از چالشهای علوم اعصاب بوده است. اکنون نسل تازهای از نشانگرهای گلوتامات با حساسیت بالاتر و پاسخپذیری تنظیمپذیر، امکان مشاهده دقیقتر این لحظهها را فراهم کردهاند.
گاهی آنچه در جنگل دیده نمیشود، مهمتر است. در دل خاک، ریشهها و میکربها هر روز کربن را جابهجا میکنند و دیاکسید کربن آزاد میشود؛ فرآیندی که به آن «تنفس خاک» (Soil Respiration) میگویند. حالا یک پژوهش جهانی نشان میدهد نیتروژنی که از فعالیتهای انسانی وارد طبیعت میشود، این روند طبیعی را در بسیاری از جنگلها تغییر داده و میتواند بر نحوه ذخیره کربن در زمین اثر بگذارد.
با بالا رفتن سن، دوستیها معنا پیدا میکنند. در سالهای پایانی زندگی، عموما آدمها به دنبال آشناییهای تازه و گسترده نیستند و ترجیح میدهند وقت و انرژی خود را صرف چند رابطه صمیمی کنند که حس آرامش و درک متقابل بیشتری برایشان به همراه دارد. پژوهشها نشان میدهد این تغییر، عقبنشینی از اجتماع نیست، بلکه انتخابی آگاهانه است؛ جایی که کیفیت روابط دوستانه از تعداد آن مهمتر میشود.
فلز هم میتواند به گذشتهاش بازگردد. خم میشود، پیچ میخورد، حتی درهم فشرده میشود؛ اما کافی است دما تغییر کند تا دوباره صاف شود، گویی هیچچیز رخ نداده است. این رفتار نه ترفند آزمایشگاهی است و نه خطای دید، بلکه ویژگی گروهی از مواد مهندسیشده است که با نام «آلیاژهای حافظهدار» (Shape Memory Alloys) شناخته میشوند. موادی که نشان میدهند حافظه همیشه به مغز و نورون محدود نیست؛ گاهی در آرایش اتمها ذخیره میشود.
یک اصلاح در ژن، هزاران تغییر میآفریند. درمانی که تا همین چند سال پیش نیازمند استخراج سلولها، دستکاری آزمایشگاهی و بازگرداندن دوباره آنها به بدن بود، حالا در آستانه جهشی قرار گرفته که میتواند مفهوم مداخله ژنتیکی را از یک اقدام محدود و پرهزینه به فرآیندی خودگستر و تکثیرشونده در درون بدن تبدیل کند؛ جایی که تنها کافی است پیام اصلاح به بخشی از سلولها برسد تا خود آنها، همان پیام را تکثیر کرده و به دیگر سلولها منتقل کنند.
همیشه این تصور وجود دارد که یادگیری و حافظه، و حتی کنترل حرکت در انحصار مغز انسان است. مغز تصمیم میگیرد، بدن اجرا میکند و نخاع تنها نقش یک مسیر انتقال پیام را دارد؛ چیزی شبیه کابل زیستی که فرمانها را از مغز به عضلات میرساند. اما تحقیقات تازه نشان میدهد که این دیدگاه نهتنها ناقص، بلکه تا حد زیادی اشتباه است. نخاع، برخلاف تصور قدیمی، میتواند خودش یاد بگیرد، خاطرات حرکتی را ذخیره کند و حتی بدون ارتباط مستقیم با مغز، الگوهای حرکتی تازه بسازد.
گیاهان زخمهای ژنتیکی ناشی از کاهش جمعیت در گذشته را برای نسلها حمل میکنند. پژوهشهای جدید نشان میدهند که حتی جمعیتهایی که امروز سرزنده و سالم به نظر میرسند، ممکن است درون خود آسیبهایی پنهان داشته باشند که توانایی آنها را برای مقابله با تغییرات اقلیمی، بیماریها و خشکسالی کاهش میدهد.
گاهی ایدههای درخشان دقیقاً در خواب سراغ ما میآیند. پژوهشهای جدید نشان میدهد مغز در مرحلهای از خواب به نام «رِم» (REM) حرکت سریع چشمها که بخش حیاتی خواب برای رؤیاها و خلاقیت است، میتواند مسیر تفکر ما را به سمت حل مسائل دشوار هدایت کند. با پخش صداهای خاص در زمان مناسب، ذهن افراد به رویاهایی کشیده شد که شامل معماهایی بود که روز قبل موفق به حل آنها نشده بودند و شگفتآور اینکه این معماها در روز بعد با موفقیت حل شدند.
تیغههای باریک اسکی روی یخ سر میخورند. قرنهاست که انسانها روی یخ اسکیت بازی میکنند، اما دانشمندان هنوز در حال کشف مکانیسمهای فیزیکی پیچیدهای هستند که این پدیده را ممکن میسازد. آنچه زمانی با استخوانهای ساق گاو آغاز شد، امروز به صنعتی پیشرفته تبدیل شده، اما فیزیک پشت آن همچنان شگفتیآفرین است. سه عامل کلیدی در این پدیده نقش دارند: فشار، گرمایش اصطکاکی و لایهای مرموز از مولکولهای آب که در سطح یخ رفتاری شبیه مایع از خود نشان میدهند.
صدای ترافیک شبانه فقط خواب را مختل نمیکند، میتواند سطح کلسترول خون را هم بالا ببرد. پژوهش جدیدی که روی بیش از ۲۷۲ هزار بزرگسال انجام شده، نشان میدهد افرادی که در خانههای نزدیک به خیابانهای پرتردد زندگی میکنند، به طور معناداری چربی خون بالاتری دارند. این یافتهها، آلودگی صوتی را در کنار عواملی مانند رژیم غذایی ناسالم و کمتحرکی، به عنوان یکی از تهدیدهای خاموش برای سلامت قلب و عروق معرفی میکند.
رابطه عاطفی میان مادر و کودک تنها در آغوشها، نگاهها و لحظههای روزمره شکل نمیگیرد؛ دانشمندان نشان دادهاند این پیوند میتواند بهصورت ردپایی زیستی در بدن ثبت شود؛ آن هم جایی غیرمنتظره مانند تارهای مو.
زمستان هرگز آنقدر که به نظر میرسد ساکت نیست. درست زیر برف، میلیاردها موجود زنده میکروسکوپی بدون وقفه کار میکنند و خاک را برای تولد دوباره بهار آماده میسازند. حال محققان دریافتهاند که این جامعه پنهان میکروبی نه تنها در طول زمستان فعال میماند، بلکه با نظمی شگفتانگیز نقشها را میان خود تقسیم میکند و مواد مغذی حیاتی را دقیقاً در زمان مناسب در اختیار ریشههای گیاهان قرار میدهد. اما این همکاری میلیونساله اکنون در پی تغییر الگوهای برفریزی و افزایش دمای زمستان در معرض فروپاشی قرار گرفته است.
موهای قرمز و پرهای نارنجی بیش از یک رنگ خاص هستند؛ آنها یک سیستم سمزدایی سلولی پیشرفته محسوب میشوند؛ یک «ابرقدرت سلولی» (Cell Super Power). پژوهش جدید نشان میدهد که رنگدانه مسئول این رنگهای جسورانه در طبیعت، در واقع مکانیسمی تکاملی برای تبدیل یک ماده بالقوه سمی به یک محصول بیضرر است. این کشف معمای دیرینه زیستشناسان را حل میکند. معمایی با مضمون اینکه چرا رنگدانهای که با افزایش خطر سرطان پوست مرتبط است، در طیف وسیعی از گونهها از پرندگان تا انسان حفظ شده است؟
کروموزوم X دوم در زنان تنها یک مسافر خاموش نیست، بلکه یک نیروی ذخیره حیاتی است. پژوهش جدیدی که در آلمان انجام شده، نشان میدهد این کروموزوم که در مراحل اولیه رشد جنینی غیرفعال میشود، در طول شکلگیری مغز دوباره بخشی از ژنهای خود را روشن میکند و مانند یک سپر طبیعی، شدت علائم بیماریهای ژنتیکی عصبی را در زنان کاهش میدهد. این کشف میتواند توضیح دهد چرا زنان در بسیاری از اختلالات تکاملی مغز، علائم خفیفتری نسبت به مردان نشان میدهند.
بوهای بدن ما، کتاب رمزی است که رازهای ژنتیک، سلامت و حتی وضعیت تاهل ما را فاش میکند. پژوهشهای جدید علوم اعصاب و روانشناسی نشان میدهند افراد مجرد ممکن است به دلایل عمیق زیستشناختی، از سطح تستوسترون بالاتر گرفته تا تفاوتهای سیستم ایمنی، بوی متمایزی نسبت به افراد متأهل داشته باشند. این تفاوتهای نامرئی که در زیر پوست پنهان شدهاند، ممکن است ناخودآگاه بر جذابیت ما در چشم و بینی دیگران تأثیر بگذارند.