Το σφαιρικό σχήμα του ανθρώπινου εγκεφάλου εξελίχθηκε σταδιακά. Modern human brain organization emerged only recently

Το σημερινό σχήμα του αποκτήθηκε πριν από 100.000 ως 35.000 χρόνια. Brain shape evolution in Homo sapiens: brain shape of one of the earliest known members of our species, the 300,000 year-old cranium Jebel Irhoud 1 (left). Brain shape, and possibly brain function, evolved gradually. Brain morphology has reached the globularity typical for present day humans suprisingly recently (right). Credit: MPI EVA/ S. Neubauer, Ph. Gunz (License: CC-BY-SA 4.0)

Ανάλυση απολιθωμάτων αποκαλύπτει ότι το σχήμα του εγκεφάλου του ανθρώπου έχει εξελιχθεί με το πέρασμα του χρόνου, καθώς έγινε λιγότερο επίμηκες και περισσότερο σφαιρικό.

"The brain is an organ that is really important for what makes us human." -Simon Neubauer

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον ανθρωπολόγο Σίμον Νοϊμπάουερ του γερμανικού Ινστιτούτου Εξελικτικής Ανθρωπολογίας Μαξ Πλανκ, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο επιστημονικό έντυπο Science Advances, εξέτασαν το μέγεθος και το σχήμα του εγκεφάλου σε 20 απολιθώματα του «έμφρονος ανθρώπου» (Homo sapiens) από την Αφρική, την Ευρώπη και τη μέση Ανατολή, με το παλαιότερο να έχει ηλικία περίπου 300.000 ετών.

Brain shape comparison between Homo sapiens and Neandertals. The left image shows the globular endocranial shape of present-day humans as reconstructed based on micro computed tomographic scans. In contrast, endocranial shape of Neandertals like in La-Chapelle-aux-Saints shown on the right, but also in the earliest Homo sapiens fossils, is elongated. The typical globular human shape evolved gradually and reached modern conditions only recently – about 35,000 years ago. Simon Neubauer, Philipp Gunz, MPI EVA Leipzig (License: CC-BY-SA 4.0)

Ενώ το μέγεθος του εγκεφάλου έχει μείνει σχεδόν το ίδιο σε αυτό το διάστημα (ο ανθρώπινος εγκέφαλος είχε μεγαλώσει στο πιο μακρινό παρελθόν), το σχήμα βαθμιαία έγινε ολοένα πιο σφαιρικό, αποκτώντας το σημερινό σχήμα του πριν από 100.000 έως 35.000 χρόνια. Ο σφαιρικός εγκέφαλος αναπτύσσεται σήμερα πλέον σε κάθε παιδί μέσα σε μερικούς μήνες, περίπου λίγο προτού γεννηθεί.

Όπως είπε ο Γερμανός ανθρωπολόγος, η νέα μελέτη συνάδει με τα αρχαιολογικά ευρήματα, σύμφωνα με τα οποία οι άνθρωποι πέτυχαν «την πλήρη γκάμα της νεωτερικότητας στη συμπεριφορά τους» πριν από 40.000 έως 50.000 χρόνια, όπως είναι η χρήση συμβολικών αντικειμένων και αφηρημένων σκέψεων, η θρησκεία και η τέχνη. Άρα η σφαιρικότητα του εγκεφάλου συσχετίσθηκε με νέες ανώτερες λειτουργίες του.

Two views of a composite reconstruction of the earliest known Homo sapiens fossils from Jebel Irhoud (Morocco) based on micro computed tomographic scans of multiple original fossils. Dated to 300 thousand years ago these early Homo sapiens already have a modern-looking face that falls within the variation of humans living today. However, the archaic-looking virtual imprint of the braincase (blue) indicates that brain shape, and possibly brain function, evolved within the Homo sapiens lineage. Credit: Philipp Gunz, MPI EVA Leipzig (License: CC-BY-SA 2.0)

Τα αρχαιότερα απολιθώματα Homo sapiens, που έχουν βρεθεί στο Μαρόκο και στην Αιθιοπία και χρονολογούνται προ περίπου 300.000 και 195.000 ετών αντίστοιχα, εμφανίζουν ένα σαφώς πιο μακρουλό σχήμα από ό,τι το σημερινό, περισσότερο παρόμοιο με εκείνο των Νεάντερταλ.

Πηγές: Simon Neubauer et al. The evolution of modern human brain shape, Science Advances (2018). DOI: 10.1126/sciadv.aao5961 - http://www.tovima.gr/science/medicine-biology/article/?aid=936748

«Φαντάσματα» αντί για ολογράμματα. Better than holograms: A new 3-D projection into thin air

Επαναστατική τεχνολογία τρισδιάστατων κινούμενων εικόνων. This photo provided by the Dan Smalley Lab at Brigham Young University in January 2018 shows a projected image of researcher Erich Nygaard in Provo, Utah. Scientists have figured out how to manipulate tiny nearly unseen specks in the air and use them to produce images more realistic than most holograms, according to a study published on Wednesday, Jan. 23, 2018, in the journal Nature. (Dan Smalley Lab, Brigham Young University via AP)

Τρισδιάστατα κινούμενα έγχρωμα «φαντάσματα» που εμφανίζονται από το πουθενά και κινούνται στον αέρα και τα οποία είναι καλύτερα από τα ολογράμματα, καθώς συνυπάρχουν αρμονικά με τα φυσικά αντικείμενα, ενώ είναι ορατά από τους πάντες και από κάθε οπτική γωνία, δημιούργησαν ερευνητές στις ΗΠΑ. 

Δείτε ένα βίντεο για τις εικόνες... φαντάσματα. A glowing image resembling a futuristic hologram floats in mid-air. This is a 3D volumetric display. Using a tiny particle suspended in laser light, researchers have been able to create high resolution, colour images that take up real 3D space. Developing this technology could lead to the kind of complex, interactive displays common in science fiction. Credit: nature video

Το επίτευγμα χαιρετίστηκε από άλλους επιστήμονες ως «τεχνολογικός θρίαμβος» και σημαντική πρόοδος, που στρώνει το δρόμο για το «ανακάτεμα» της εικονικής πραγματικότητας με την φυσική πραγματικότητα στο μέλλον, χωρίς να χρειάζεται να φορά κανείς ειδικά γυαλιά ή άλλη συσκευή. 

Η νέα πρωτοποριακή τεχνολογία (με την ονομασία "Optical Trap Display") προβάλλει στον αέρα τρισδιάστατα έγχρωμα γραφικά, τα οποία είναι ορατά από οποιαδήποτε γωνία τα κοιτούν οι παρατηρητές.

Η έμπνευση

3D light projections are ubiquitous in sci-fi films such as the Star Wars series. Physicists’ latest technology comes the closest yet to mimicking fictional projections that can be viewed from all directions. Credit: Lucasfilm Ltd/Kobal/REX/Shutterstock

Τα «φαντάσματα» αυτά, που δείχνουν πιο πραγματικά από τα συνήθη ολογράμματα, παραπέμπουν σε εκείνα που παρουσιάσθηκαν στον «Πόλεμο των Άστρων», με πιο χαρακτηριστική περίπτωση την τρισδιάστατη προβολή στο χώρο της πριγκίπισσας Λέια με τη βοήθεια του ανδροειδούς ρομπότ R2D2.

Professor Daniel Smalley and students. Credit: Nate Edwards, BYU Photo

Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου Μπρίγκαμ Γιανγκ της Γιούτα, με επικεφαλής τον φυσικό Ντάνιελ Σμόλι, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στην επιθεώρηση «Nature» ανέφεραν ότι η τεχνική τους θυμίζει την τρισδιάστατη εκτύπωση, μόνο που γίνεται στον... αέρα.

This photo provided by the Dan Smalley Lab at Brigham Young University in January 2018 shows a projected three-dimensional triangular prism in Provo, Utah. A study on this volumetric display was published in the journal Nature on Wednesday, Jan. 23, 2018. By shining light on specks in the air and then having the particles beam light back out, study lead author Smalley said the new technology is like "you really are printing something in space, just erasing it very quickly." (Dan Smalley Lab, Brigham Young University via AP)

«Η καινοτομία μας είναι ότι δημιουργήσαμε μια πλατφόρμα τρισδιάστατης προβολής, που είναι ικανή να δημιουργεί εικόνες της επιστημονικής φαντασίας» δήλωσε ο Σμόλι.

This photo provided by the Dan Smalley Lab at Brigham Young University in January 2018 shows a projected image of the earth above a finger tip in Provo, Utah. Scientists have figured out how to manipulate tiny nearly unseen specks in the air and use them to produce images more realistic than most holograms, according to a study published on Wednesday, Jan. 23, 2018, in the journal Nature. (Dan Smalley Lab, Brigham Young University via AP)

Η τεχνολογία βρίσκεται ακόμη υπό ανάπτυξη και δεν είναι έτοιμη για πρακτική εφαρμογή σε ευρεία κλίμακα, αν και θεωρείται θέμα χρόνου να συμβεί κάτι τέτοιο. Μέχρι στιγμής οι τρισδιάστατες εικόνες που δημιουργεί, έχουν ανάλυση έως 1.600 dpi. Άλλες σχετικές τεχνολογίες όπως η στερεοσκοπία και η ολογραφία, θεωρούνται κατώτερες, καθώς, μεταξύ άλλων, μειονεκτημάτων, δημιουργούν αντικείμενα που δεν είναι ορατά από κάθε γωνία θέασης.

Πηγές: A photophoretic-trap volumetric display, Nature (2018). nature.com/articles/doi:10.1038/nature25176 - http://www.tovima.gr/science/technology-planet/article/?aid=936810

Κινέζοι ερευνητές πέτυχαν να κλωνοποιήσουν μαϊμούδες. Monkey Clones Created in the Lab. Now What?

Όλο και πιο κοντά η κλωνοποίηση ανθρώπων. Two genetically identical cloned monkeys play in their incubator in Shanghai, China. To see Zhong Zhong and Hua Hua crawl over a giant Hello Kitty stuffed animal and fall over each other, you’d think they were just normal macaques — and indeed, what’s special about them isn’t immediately visible. They’re clones created in China using the same technique that over 20 years ago gave the world Dolly, the first mammal cloned from an adult sheep. Their existence proves that animals as complex as monkeys can be cloned, too. Photo by Qiang Sun and Mu-ming Poo / Chinese Academy of Sciences

Ένα ακόμη βήμα για την κλωνοποίηση ανθρώπων έκαναν επιστήμονες του Ινστιτούτου Νευροεπιστήμης της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών στη Σαγκάη, οι οποίοι για πρώτη φορά παγκοσμίως κλωνοποίησαν δύο μαϊμούδες με την ίδια τεχνική που είχε κλωνοποιηθεί η Ντόλι, ένα πρόβατο στη Σκωτία πριν 20 χρόνια περίπου.

Zhong Zhong and Hua Hua are the first of a possible army of cloned monkeys that could aid research into many complex diseases. Credit: New Scientist

Οι μακάκοι Χούα Χούα και Ζονγκ Ζονγκ γεννήθηκαν πριν έξι και οκτώ εβδομάδες αντίστοιχα, όπως ανακοίνωσαν οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Κιανκ Σαν, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο επιστημονικό έντυπο Cell.

Αναπτύσσονται κανονικά και περισσότεροι κλώνοι τους πρόκειται να δημιουργηθούν τους επόμενους μήνες.

This is a photograph of Hua Hua, one of the first monkey clones made by somatic cell nuclear transfer. Photo by Qiang Sun and Mu-ming Poo / Chinese Academy of Sciences

Οι επιστήμονες δήλωσαν ότι οι κλωνοποποιημένες μαϊμούδες, που είναι γενετικά ταυτόσημες, θα χρησιμοποιηθούν σε έρευνες για τις ανθρώπινες ασθένειες, όπως καρκίνους, μεταβολικές και αυτοάνοσες παθήσεις.

Όμως ήδη εκφράστηκαν ανησυχίες από άλλους επιστήμονες ότι ανοίγει ο -κατηφορικός- δρόμος για τη δημιουργία ανθρώπινων κλώνων, ενώ άλλοι επεσήμαναν ότι η κινεζική τεχνική είναι αναποτελεσματική και επικίνδυνη για ανθρώπινη κλωνοποίηση.

Τον δρόμο είχε ανοίξει η Ντόλι, που είχε κλωνοποιηθεί το 1996 στο Ινστιτούτο Ρόσλιν του Πανεπιστημίου του Εδιμβούργου και υπήρξε το πρώτο κλωνοποιημένο θηλαστικό από ενήλικο κύτταρο. Έκτοτε πολλά άλλα θηλαστικά έχουν κλωνοποιηθεί, όπως αγελάδες, χοίροι, κουνέλια, σκύλοι, γάτες και τρωκτικά.

In a controversial milestone, researchers have cloned a pair of macaques using a method that could, in theory, be used to clone humans. Credit: (Cell, DOI: 10.1016/j.cell.2018.01.020)

Η τεχνική περιλαμβάνει τη μεταφορά DNA από τον πυρήνα ενός σωματικού (μη εμβρυικού) κυττάρου στο ωάριο ενός δωρητή, από το οποίο έχει αφαιρεθεί ο πυρήνας με το δικό του DNA. Το ωάριο γονιμοποιείται και το αναπτυσσόμενο έμβρυο εμφυτεύεται στη μήτρα ενός θηλυκού ζώου που παίζει το ρόλο παρένθετης μητέρας.

Credit: New Scientist

Οι Ζονγκ Ζονγκ και Χούα είναι τα πρώτα πρωτεύοντα (περιλαμβάνουν τις μαϊμούδες, τους πιθήκους και τον άνθρωπο) που κλωνοποιούνται με αυτή τη μέθοδο. Χρειάστηκαν 79 αποτυχημένες προσπάθειες, ωσότου οι Κινέζοι το καταφέρουν, ενώ διαβεβαίωσαν ότι ακολούθησαν αυστηρά τους διεθνείς κανονισμούς και τις ηθικές προδιαγραφές για τις έρευνες σε ζώα.

Οι Κινέζοι ερευνητές διευκρίνισαν ότι, αν και έσπασαν το τεχνικό φράγμα για την κλωνοποίηση πρωτευόντων, δεν σκοπεύουν να επιδιώξουν την κλωνοποίηση ανθρώπων.

Πηγές: http://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674%2818%2930057-6 - https://news.nationalgeographic.com/2018/01/monkey-clones-dolly-sheep-china-medicine-science/ - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=936731