Παρασκευή, 11 Απριλίου 2014

Οι μύγες κινούνται όπως τα μαχητικά αεροσκάφη, Can't swat a fly? Blame it on their jet manoeuvres: When under threat the insects roll and bomb like a fighter plane


Scientists have shown that when a threat comes into view, fruit flies (left) make split-second turns similar to the manoeuvres performed by fighter jets (right).

Τα τελευταία χρόνια έχουν γίνει διάφορες έρευνες στις οποίες γίνεται προσπάθεια να αποκρυπτογραφηθούν οι μηχανισμοί που τους επιτρέπουν να αποφεύγουν τους κινδύνους και ειδικά την εξόντωση τους από κάποιο ανθρώπινο χτύπημα.

Μια νέα μελέτη αποκαλύπτει ότι οι μύγες έχουν εξελιχθεί έτσι ώστε να κάνουν μανούβρες στον αέρα 50 φορές ταχύτερα από το χρόνο που χρειάζεται ο άνθρωπος για να ανοιγοκλείσει τα μάτια του.

Μαχητικά τζετ

University of Washington researcher Michael Dickinson said: ‘Although they have been described as swimming through the air, tiny flies actually roll their bodies just like aircraft in a banked turn to manoeuvre away from impending threats.

Ερευνητές του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον στο Σιάτλ χρησιμοποίησαν κάμερες υψηλής ταχύτητας και ειδικότερα κάμερες που καταγράφουν 7.5 χιλιάδες καρέ/δευτ. Διαπίστωσαν ότι μέσα σε διάστημα λίγων χιλιοστών του δευτερολέπτου οι μύγες μπορούν να αλλάζουν πολλές φορές κατεύθυνση αποφεύγονται έτσι μια επιθετική εναντίον τους κίνηση.

Οι μύγες πραγματοποιούν μια μανούβρα σε σχήμα U σε κλάσματα του δευτερολέπτου. Flies can change direction by rolling their bodies with a slight flick of their wings within five milliseconds.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι μέσα σε αυτό το στιγμιαίο χρονικό διάστημα οι μύγες καταφέρνουν να πραγματοποιούν μια κίνηση U η οποία τους επιτρέπει να αποφεύγουν τις επιθέσεις.

«Αν και η κρατούσα άποψη ήθελε τις μύγες να κινούνται στον αέρα όπως οι κολυμβητές στο νερό όπως φαίνεται οι μύγες στην πραγματικότητα ‘κουλουριάζονται΄ και κινούνται όπως τα αεροσκάφη όταν κάνουν μανούβρες» αναφέρει ο Μάικλ Ντίκινσον, επικεφαλής της μελέτης που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Science».

Οι συχνοί εφιάλτες «καμπανάκι» για προβλήματα υγείας, Infections. Heart problems. Even the menopause: What your nightmares reveal about your health

Johan-Heinrich Füssli, Le Cauchemar, 1781. Πίσω από τα άσχημα όνειρα μπορεί να κρύβεται πλήθος νόσων, από ψυχικές διαταραχές στα παιδιά έως καρδιολογικά προβλήματα κ.ά. Bad dreams may cause us to wake in a cold sweat in the night, but it's not something you would bother mentioning to your doctor. Or should you? Scientists believe that recurring nightmares could provide vital clues about health and even warning signs about impending illness - sometimes years before symptoms appear.

Τα άσχημα όνειρα μας κάνουν να πεταγόμαστε ιδρωμένοι από το κρεβάτι μέσα στη νύχτα, αλλά δεν είναι κάτι τόσο σημαντικό ώστε να χρειάζεται να το αναφέρουμε στον γιατρό μας. 'Η μήπως όχι;

Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι οι συχνοί εφιάλτες μπορεί να αποτελούν σημαντική ένδειξη σχετικά με την ύπαρξη προβλημάτων υγείας - ακόμη και χρόνια πριν από την εμφάνιση των συμπτωμάτων τους -, σύμφωνα με άρθρο που δημοσιεύθηκε στη βρετανική εφημερίδα «Daily Mail».

Σύνδεση με ψυχικές διαταραχές στα παιδιά

Last month, researchers found regular nightmares in childhood could be an early warning sign of psychotic disorders later in life. The study, published in the journal Sleep, tracked 6,800 children and found those having frequent nightmares (two to three times a week) between the ages of two and seven were three-and-a-half times more likely to have a psychotic experience, such as hallucinations or hearing voices, as a teenager.

Πρόσφατα ερευνητές ανακάλυψαν ότι οι τακτικοί εφιάλτες στην παιδική ηλικία ίσως είναι ένα πρώιμο σημάδι ψυχικών διαταραχών αργότερα στη ζωή. Σύμφωνα με τη συγκεκριμένη μελέτη που δημοσιεύθηκε τον περασμένο μήνα στο επιστημονικό έντυπο «Sleep» και βασίστηκε σε παρακολούθηση 6.800 παιδιών, όσα εξ αυτών είχαν συχνά εφιάλτες (δύο-τρεις φορές την εβδομάδα) στις ηλικίες δύο ως επτά ετών αντιμετώπιζαν 3,5 φορές μεγαλύτερες πιθανότητες να παρουσιάσουν κάποιο ψυχωσικό επεισόδιο, όπως το να έχουν παραισθήσεις ή να ακούνε φωνές, κατά την εφηβεία. Οι επιστήμονες σημείωσαν ότι οι συχνοί εφιάλτες στα παιδιά μπορεί να μαρτυρούν ένα συναισθηματικό τραύμα. Πιθανόν, δηλαδή, το παιδί κατά την... ξυπνητή ζωή του να έχει πέσει θύμα σχολικού εκφοβισμού (bullying) ή βίας στο σπίτι του. Προσέθεσαν επίσης ότι η ενασχόληση με βίαια βιντεοπαιχνίδια πριν από την ώρα του ύπνου μπορεί επίσης να μεταφραστεί σε... όνειρα κακά για τα παιδιά.

Παράλληλα, σύμφωνα με τον Πάτρικ Μακ Ναμάρα, αναπληρωτή καθηγητή Νευρολογίας στην Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ, οι εφιάλτες μπορεί να μαρτυρούν ένα (ακόμη και πολύ σοβαρό) πρόβλημα σωματικής υγείας και στους ενηλίκους.

Many medical problems mean you're more likely to wake during REM sleep and remember a nightmare.

Ονειρευόμαστε μόνο σε ένα πολύ ελαφρύ στάδιο του ύπνου που ονομάζεται REM (Rapid Eye Movement) - βιώνουμε αυτό το στάδιο περί τις τέσσερις ως πέντε φορές κάθε νύχτα (ο REM εμφανίζεται για πρώτη φορά γύρω στα 90 λεπτά από την ώρα που πρωτοκοιμόμαστε).

Πολλά και διαφορετικά προβλήματα υγείας μπορούν να διαταράξουν τον ύπνο μας, γεγονός που σημαίνει ότι είναι πιθανότερο να ξυπνήσει κάποιος κατά τη φάση REM του ύπνου και να θυμάται ότι είδε εφιάλτη, σημειώνει από την πλευρά του ο δρ Νίκολας Όσκροφτ, ερευνητής στο πεδίο του ύπνου και καρδιολόγος στο Νοσοκομείο Παπγουόρθ στο Κέιμπριτζ.

Σημάδι υπνικής άπνοιας

Recurring nightmares could provide vital clues about health and warning signs about impending illness. 'Regular nightmares, could, for example, be a sign of sleep apnoea - this causes breathing to stop temporarily as the airways become obstructed'.

 Οι συχνοί εφιάλτες θα μπορούσαν, για παράδειγμα, να αποτελούν σημάδι υπνικής άπνοιας - κατάσταση στην οποία η αναπνοή σταματά παροδικά αρκετές φορές κατά τη διάρκεια του ύπνου καθώς μπλοκάρονται οι αεραγωγοί. Ασθενείς με υπνική άπνοια αναφέρουν ότι έχουν τακτικά εφιάλτες.

Μελέτη του Πανεπιστημίου Σουόνσι που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό έντυπο «Journal of Clinical Sleep Medicine» το 2011 και περιελάμβανε 47 άνδρες με υπνική άπνοια έδειξε ότι οι εθελοντές που εμφάνιζαν τα πιο σοβαρά συμπτώματα άπνοιας κατά τον ύπνο δήλωναν πως είχαν και τα πιο αρνητικώς φορτισμένα συναισθηματικά και δυσάρεστα όνειρα.

Από άλλη μελέτη που δημοσιεύθηκε το 2012 στο επιστημονικό έντυπο «Sleep Medicine» προέκυψε ότι, όταν ασθενείς έλαβαν θεραπεία για την υπνική άπνοια (μέσω της χρήσης μάσκας κατά τον ύπνο η οποία έστελνε περισσότερο αέρα στους αεραγωγούς), το 91% εξ αυτών σταμάτησε να έχει εφιάλτες.

Σύμφωνα με τον επικεφαλής της μελέτης καθηγητή Αχμέντ ΜπαΧαμάμ, ειδικό στο πεδίο του ύπνου στο Πανεπιστήμιο King Saud της Σαουδικής Αραβίας, η μείωση της ροής οξυγόνου προς τον εγκέφαλο στα άτομα με υπνική άπνοια μπορεί να «γεννήσει»... εφιαλτικές βραδιές.

Σχέση με καρδιολογικά προβλήματα

Επιπλέον τα άσχημα όνειρα μπορεί να συνδέονται με καρδιολογικά προβλήματα, λέει ο δρ Όσκροφτ. Άτομα με συχνούς εφιάλτες είχαν τριπλάσιες πιθανότητες να εμφανίσουν καρδιακές αρρυθμίες, σύμφωνα με μελέτη περισσότερων από 6.000 ενηλίκων που δημοσιεύθηκε στο «Netherlands Journal of Medicine» πριν από μία δεκαετία. Συγχρόνως επτά φορές περισσότερες πιθανότητες να παρουσιάσουν πόνους στο στέρνο είχαν τα άτομα που έβλεπαν τακτικά εφιάλτες. Μια θεωρία, όπως εξηγεί ο δρ Οσκροφτ, είναι ότι τα άτομα με καρδιολογικά προβλήματα - κυρίως όσα πάσχουν από καρδιακή ανεπάρκεια - παρουσιάζουν αναπνευστικά προβλήματα τη νύχτα. Η καρδιακή ανεπάρκεια οδηγεί σε συσσώρευση υγρού στους πνεύμονες, γεγονός που δυσχεραίνει την αναπνοή, ιδίως κατά τη φάση REM του ύπνου. Αυτό συμβαίνει επειδή οι περισσότεροι μύες μας παραλύουν στη φάση REM έτσι ώστε να μη βιώνουμε στην πραγματικότητα μέσω κινήσεων τα όνειρά μας. Ωστόσο αυτό μπορεί να έχει επίδραση στους μυς της αναπνοής και να κάνει το άτομο να ξυπνήσει στη φάση REM, με αποτέλεσμα να είναι πιθανότερο να θυμάται τα άσχημα όνειρα που είδε.

Και με φλεγμονές

Περισσότερες πιθανότητες να δουν εφιάλτες έχουν και τα άτομα με οποιουδήποτε είδους μόλυνση ή φλεγμονή, από σοβαρή γρίπη ως φλεγμονή των νεφρών, κατά τον δρα Μακ Ναμάρα.

Εκτός από τη φάση REM υπάρχει και η φάση non-REM του ύπνου. Η τελευταία χαρακτηρίζεται από τον ύπνο βραδέων κυμάτων κατά τη διάρκεια του οποίου το ανοσοποιητικό μας σύστημα «αυτοεπιδιορθώνεται» και ενισχύεται. «Όταν έχουμε μια λοίμωξη, ακόμη και αν δεν εμφανίζουμε πυρετό, το σώμα χρειάζεται περισσότερο ύπνο βραδέων κυμάτων ώστε να καταφέρει το ανοσοποιητικό σύστημα να πολεμήσει τον ανεπιθύμητο "εισβολέα". Ωστόσο η διαδικασία αυτή "πλήττει" τον ύπνο REM καθυστερώντας τη στιγμή που εισερχόμαστε στον ύπνο των ονείρων. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε έντονα, "ζωντανά" όνειρα ή σε εφιάλτες» λέει ο δρ Μακ Ναμάρα και συμπληρώνει πως καθώς κατά τον ύπνο REM επεξεργαζόμαστε τα συναισθήματά μας είναι πιθανόν να συσσωρευθούν αρνητικά συναισθήματα τα οποία θα εκδηλωθούν ως εφιάλτες.

Προειδοποίηση για τη νόσο Πάρκινσον

Οι συχνοί βίαιοι εφιάλτες μπορεί να αποτελούν και πρώιμο σημάδι της νόσου του Πάρκινσον - αρκετές φορές προηγούνται των συμπτωμάτων ως και κατά μία δεκαετία -, σημειώνει o δρ Ρόμπερτ Μπρένερ, νευρολόγος από το Νοσοκομείο Spire Bushey στο Γουότφορντ της Βρετανίας. Ο ειδικός αναφέρει ότι το μοτίβο των εφιαλτών σε πολλούς από τους ασθενείς με Πάρκινσον είναι το ίδιο. «Κάποιος τους κυνηγά ή τους επιτίθεται και συχνά, ενώ βλέπουν τον εφιάλτη, τον "ζουν" ρίχνοντας γροθιές ή κλωτσώντας». Αυτό συμβαίνει επειδή το 15% των ατόμων που αργότερα στη ζωή τους εμφανίζουν Πάρκινσον παρουσιάζουν διαταραχή κατά τον ύπνο REM - οι μύες τους δεν παραλύουν σε αυτή τη φάση του ύπνου όπως θα έπρεπε και έτσι κινούνται όσο διαρκεί ο εφιάλτης.

Μελέτη που είχε δημοσιευθεί στο επιστημονικό έντυπο «Neurology» είχε δείξει ότι το 38% των ατόμων με συχνούς εφιάλτες εξαιτίας διαταραχής στον ύπνο REM ανέπτυξε Πάρκινσον μέσα σε διάστημα 12,7 ετών κατά μέσον όρο.

Ημικρανίες, εμμηνόπαυση

Migraines are often preceded by unpleasant dreams, involving themes of anger, aggression and misfortune.

Αλλά και των ημικρανιών προηγούνται σε κάποιες περιπτώσεις δυσάρεστα όνειρα στα οποία κυριαρχούν ο θυμός και η επιθετικότητα, σύμφωνα με μελέτη που είχε δημοσιευθεί στο επιστημονικό έντυπο «Psychotherapy and Psychosomatics». Ενας στους τέσσερις πάσχοντες από ημικρανία εμφανίζει ημικρανία με αύρα - βλέπει φώτα που αναβοσβήνουν ή κάνουν ζιγκ ζαγκ. Ο καθηγητής Μακ Ναμάρα εξηγεί ότι κάποιες φορές η αύρα εμφανίζεται κατά τη διάρκεια του ύπνου REM λαμβάνοντας τη μορφή εφιάλτη ή πολύ έντονου ονείρου στο οποίο ένα φως τυφλώνει το άτομο.

Παράλληλα πολλές γυναίκες αναφέρουν ότι έχουν εφιάλτες στην εμμηνόπαυση. Και αυτό διότι, όπως λέει ο δρ Τόνι Μπόρετ, γυναικολόγος από το Νοσοκομείο Spire Bushey, ως και μία δεκαετία πριν από την εμμηνόπαυση τα επίπεδα των οιστρογόνων πέφτουν σημαντικά, γεγονός που επηρεάζει και τα επίπεδα της σεροτονίνης, του χημικού του εγκεφάλου που συνδέεται με εξάψεις, μεταβολές της διάθεσης, νυχτερινές εφιδρώσεις αλλά και με διαταραχές του ύπνου στο 15% των γυναικών.

Προεμμηνορρυσιακό σύνδρομο

Ορισμένοι ειδικοί πιστεύουν ότι και το προεμμηνορρυσιακό σύνδρομο μπορεί να οδηγήσει σε εφιάλτες. Μελέτη που δημοσιεύθηκε το 2008 από ερευνητές του Πανεπιστημίου της Δυτικής Αγγλίας έδειξε ότι οι εφιάλτες πιθανώς συνδέονται με τις αλλαγές στη θερμοκρασία του σώματος που εμφανίζονται σε ορισμένες φάσεις του κύκλου των γυναικών. Η αύξηση της ορμόνης προγεστερόνης που καταγράφεται πριν από την περίοδο της γυναίκας ανεβάζει τη θερμοκρασία του σώματος, κάτι που έχει συνδεθεί με αϋπνίες, νυχτερινή εφίδρωση, εξάψεις και έντονα όνειρα αλλά και εφιάλτες.

Έλλειψη ύπνου

Η έλλειψη ύπνου μπορεί να αποτελεί άλλη μια αιτία για εφιάλτες. Όπως εξηγεί ο καθηγητής Μακ Ναμάρα, ακόμη και μία-δύο λιγότερες ώρες ύπνου τη νύχτα είναι πιθανόν να μεταφραστούν σε εφιάλτες όταν το άτομο τελικώς κοιμηθεί αρκετά. Και αυτό διότι όταν δεν κοιμόμαστε επαρκώς συνήθως χάνουμε τον ύπνο REM, τον οποίον όμως ο εγκέφαλος χρειάζεται απαραίτητα ώστε να επεξεργαστεί τις πληροφορίες, τις αναμνήσεις και τις γνώσεις της ημέρας. Έτσι όταν τελικώς κοιμηθούμε κανονικά ο εγκέφαλος αποζητεί περισσότερο REM ύπνο έχοντας συσσωρεύσει ανεπεξέργαστα συναισθήματα. Και αυτό μπορεί να γεννήσει εφιάλτες.

Καμιά φορά οι εφιάλτες μας αντικατοπτρίζουν προβλήματα υγείας που εμφανίζουμε στη ζωή μας. Άτομα με αναπνευστικά προβλήματα αναφέρουν συχνά ότι βλέπουν όνειρα στα οποία πνίγονται.

«Κατά τον ύπνο REM ο εγκέφαλος προσπαθεί να επεξεργαστεί έντονα συναισθήματα, πράγματα που μας απασχολούν ή ό,τι δεν μπορούμε να εκφράσουμε με λόγια. Αυτό το κάνει μέσω των εικόνων που βλέπουμε στα όνειρά μας» καταλήγει ο καθηγητής Μακ Ναμάρα.

Ο LHCb επιβεβαιώνει την ύπαρξη εξωτικού σωματιδίου. LHCb confirms existence of exotic hadrons

Μια άποψη της εγκατάστασης του πειράματος LHCb. A view of the LHCb experiment at underground Point 8 on the Large Hadron Collider (LHC). The prominent tube is the LHC beam pipe, in which protons circulate at close to the speed of light. Image: Anna Pantelia/CERN.

Tην επιβεβαίωση για την ύπαρξη ενός νέου, εξωτικού σωματιδίου ανακοίνωσαν χθες φυσικοί του πειράματος LHCb (Large Hadron Collider beauty) που λαμβάνει χώρα στο CERN της Ελβετίας.

"The Large Hadron Collider beauty (LHCb) collaboration today announced results that confirm the existence of exotic hadrons – a type of matter that cannot be classified within the traditional quark model. LHCb reports a more detailed measurement of the Z(4430) that confirms that it is unambiguously a particle, and a long-sought exotic hadron at that. They analysed more than 25,000 decays of B mesons selected from data from 180 trillion (180 ×10^12) proton-proton collisions in the Large Hadron Collider." Read more at:http://home.web.cern.ch/about/updates/2014/04/lhcb-confirms-existence-exotic-hadrons & http://lhcb-public.web.cern.ch/lhcb-public/. Image credit: Zoe Matthews / IOP / http://physicsworld.com/.

Πρόκειται για το Ζ(4430), ένα σωματίδιο που αποτελείται από τέσσερα κουάρκ (tetraquark). Τα κουάρκ είναι τα στοιχειώδη σωματίδια που μαζί με τα ηλεκτρόνια συνθέτουν τη συνήθη ύλη και το παραδοσιακό μοντέλο για την περιγραφή τους επιτρέπει την ύπαρξη ζευγών κουάρκ και τριών κουάρκ. Ο τελευταίος μάλιστα είναι και ο συνδυασμός που ευθύνεται για την ύπαρξη των πρωτονίων και των νετρονίων στους πυρήνες των ατόμων.

Οποιαδήποτε σύζευξη περισσότερων από τριών κουάρκ σε ένα σωματίδιο ανήκει στην κατηγορία των εξωτικών αδρονίων, κάτι που δεν προβλέπεται από τα απλούστερα θεωρητικά μοντέλα για τα κουάρκ.

Results from the BELLE collaboration at the KEK particle accelerator in Japan hint at a tetraquark (Image: KEK).

Η πρώτη ένδειξη για το Ζ(4430) είχε έρθει το 2008 από το πείραμα Belle Collaboration στην Ιαπωνία και  στη συνέχεια ανακοινώθηκε με τη μορφή ανακάλυψης, αφού οι φυσικοί του πειράματος μέτρησαν την κατανομή μάζας τους με ακρίβεια 5.2 σίγμα (σιγουριά της τάξεως του 99.9999%).

The squared mass distribution for the 25,200 B meson decays to ψπ- found by LHCb in their entire data set. The black points represent the data, the red curve the result of the simulation when including the presence of the Z(4430)- state. The dashed light brown curve below shows that the simulation fails to reproduce the data if no contribution from Z(4430)- is included, establishing the clear presence of this particle with 13.9 sigma. Image credit: Large Hadron Collider beauty collaboration.

Η ανάλυση από τα δεδομένα του πειράματος LHCb ήταν αρκετά πιο λεπτομερής. Σε 180 τρισεκατομμύρια συγκρούσεις πρωτονίων στον επιταχυντή LHC, το πείραμα κατέγραψε 25.000 διασπάσεις μεσονίων, οι οποίες επέτρεψαν στους φυσικούς να συνοδεύσουν την ανακάλυψή τους με τη συντριπτική ακρίβεια των 13.9 σίγμα, κάτι που μεταφράζεται σε απόκλιση από το 100% της τάξεως του 10-44.

The Large Hadron Collider, the world’s largest and most powerful particle accelerator. Image credit: CERN.

Το LHCb επίσης προχώρησε και ένα βήμα παραπέρα σε σχέση με το πείραμα Belle, καταγράφοντας το σπιν και την ισοτιμία του σωματιδίου, δύο από τις κβαντικές του ιδιότητες με ιδιαίτερο ενδιαφέρον. Το Ζ(4430) είναι το πρώτο τετρακουάρκ που παρατηρείται και αποτελείται πιθανότατα από ένα γοητευτικό, ένα αντί-γοητευτικό, ένα κάτω και ένα αντι-άνω κουάρκ.



LHCb spokesperson Pierluigi Campana and LHCb physicist Richard Jacobsson discuss the unambiguous observation of an exotic particle which cannot be classified within the traditional quark model (Video: CERN).

Γνωρίζοντας πλέον πως υπάρχει τουλάχιστον ένα εξωτικό αδρόνιο, οι επιστήμονες έχουν κάθε λόγο να πιστεύουν πως υπάρχουν και άλλες αχαρτογράφητες περιοχές του υποατομικού κόσμου, με το δρόμο να μένει ανοικτός και για την ύπαρξη πιο σύνθετων συνδυασμών, όπως πεντακουάρκ κτλ.

Enrico Fermi at the blackboard.

Ίσως τελικά να είχε δίκιο ο Ιταλός φυσικός Ενρίκο Φέρμι, ο οποίος όταν τον είχε ρωτήσει o φοιτητής του Λέον Λέντερμαν για το όνομα ενός σωματιδίου τη δεκαετία του ’50, είχε δώσει την απάντηση «Νεαρέ, εάν μπορούσα να θυμηθώ τα ονόματα όλων αυτών των σωματιδίων, θα είχα γίνει βοτανολόγος».