Το εγκεφαλικό «μονοπάτι» της αγάπης. Brain activity very different in those in love, shows study mapping 'love map'

Pablo Picasso, Les Amoureux, The In love Ones, 1923. Η νέα μελέτη αποκαλύπτει την εγκεφαλική... διαδρομή του έρωτα. Romantic love has been mostly a topic of interest for psychologists, but in the past few decades scientific interest has been examining the neurological processes of romantic love.

Κινέζοι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι, μελετώντας τον εγκέφαλο ανθρώπων που ένιωθαν έρωτα και ρομαντική αγάπη, εντόπισαν το νευρωνικό «αποτύπωμα» του πιο μυστηριώδους ανθρώπινου συναισθήματος. Δεν αποκλείουν, μάλιστα, ότι κάποια στιγμή θα υπάρξει ένα τεστ που θα δίνει αντικειμενική απάντηση στο αν κάποιος είναι πράγματι ερωτευμένος - κάτι που μάλλον δεν θα άρεσε στους ποιητές (ίσως ούτε και στους ίδιους τους ερωτευμένους).

Η απεικόνιση

François Boucher, Hercule et Omphale, detail, 1731-1734. What is love? Scans of human mind take us step closer to eternal question. A team of researchers from universities in China and New York used MRI scans to track the physical effects of love on the brain and has pieced together a "love map" of the human mind. The study found that several areas of the brain showed increased activity in those who were in love, including in the parts of the brain linked to reward and motivation. The researchers said their results shed light on the "underlying mechanisms of romantic love" and would pave the way for a brain scan that could act as a "love test".

Ερευνητές, με επικεφαλής τον καθηγητή Σιαοτσού Ζανγκ του Πανεπιστημίου Επιστήμης και Τεχνολογίας της Χεφέϊ, πραγματοποίησαν εγκεφαλική απεικόνιση, με την τεχνική της λειτουργικής μαγνητικής τομογραφίας (fMRI), σε 100 άνδρες και γυναίκες, που είτε δήλωσαν ερωτευμένοι, είτε πρόσφατα είχαν χωρίσει, είτε ποτέ δεν είχαν ερωτευτεί.

Έτσι, οι επιστήμονες μπόρεσαν να δουν κοινά «ίχνη» στους εγκεφάλους των ερωτευμένων (οι οποίοι κλήθηκαν να βλέπουν στο εργαστήριο φωτογραφίες των αγαπημένων τους την ώρα της εγκεφαλικής απεικόνισης), τα οποία τους έκαναν να ξεχωρίζουν από τους εγκεφάλους των υπολοίπων εθελοντών που δεν ήταν ερωτευμένοι. Με αυτόν τον τρόπο, οι επιστήμονες «είδαν» με ποιό τρόπο το συναίσθημα του έρωτα επηρεάζει και αλλάζει τον εγκέφαλο.

Τα ευρήματα

Scientists believe they have isolated the parts of the brain that are most active during different stages of romance.

Όπως διαπίστωσαν, όταν κανείς ερωτεύεται, τότε συμβαίνουν ορατές αλλαγές σε πολλές περιοχές του εγκεφάλου, που εμπλέκονται στην επεξεργασία των συναισθημάτων, στην ανταμοιβή, στην υποκίνηση, στην κοινωνική λειτουργικότητα κ.α. Μία συγκεκριμένη περιοχή -ο κερκοφόρος πυρήνας- ενεργοποιείται, όταν κανείς χωρίζει.

«Η μελέτη μας παρέχει τις πρώτες ενδείξεις για τις αλλαγές που σχετίζονται με τον έρωτα στην υποκείμενη αρχιτεκτονική του εγκεφάλου. Τα ευρήματα ρίχνουν νέο φως στους νευροφυσιολογικούς μηχανισμούς της ρομαντικής αγάπης», δήλωσε ο Σιαοτσού Ζανγκ. Η μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Frontiers in Human Neuroscience».

Όπως ανέφεραν οι κινέζοι επιστήμονες, στο μέλλον ανοίγεται η δυνατότητα για την εφαρμογή μιας μεθόδου εγκεφαλικής διάγνωσης του έρωτα. Δεν ακούγεται και πολύ ρομαντικό πάντως...

Γαλαξιακή «σύρραξη» αποτυπώνεται οπτικά. Mysterious Phenomena in a Gigantic Galaxy-Cluster Collision

Ποτάμια πλάσματος, γαλαξίες διαφόρων τύπων και άγνωστα κοσμικά αντικείμενα παρουσιάζονται στην εικόνα που δημιούργησαν οι ερευνητές. Using new capabilities of the Very Large Array, astronomers have made a fascinating image revealing details of the interactions between a pair of galaxy clusters. Abell 2256, in a "true color" radio image made with the VLA. Image credit: Owen et al. / NRAO / AUI / NSF

Οι συγκρούσεις γαλαξιών είναι ένα σύνηθες αλλά πάντα εκπληκτικό από πολλές απόψεις κοσμικό φαινόμενο πόσο μάλλον όταν δεν συγκρούονται δύο γαλαξίες αλλά ολόκληρα σμήνη γαλαξιών! Επιστήμονες του Εθνικού Αστεροσκοπείου Ραδιοαστρονομίας των ΗΠΑ χρησιμοποίησαν την συστοιχία ραδιοτηλεσκοπίων VLA που βρίσκεται στο Νότιο Μεξικό για να παρατηρήσουν την περιοχή Abell 2256 που βρίσκεται σε απόσταση 800 εκ. ετών φωτός από εμάς στην οποία υπάρχουν πολλά μεγάλα σμήνη γαλαξιών. Οι ερευνητές είδαν να βρίσκονται σε εξέλιξη συγκρούσεις ανάμεσα σε ορισμένα από αυτά τα σμήνη τα οποία αποτελούνται από εκατοντάδες γαλαξίες το καθένα εξ αυτών.

Η οπτικοποίηση 

Abell 2256 is a collection of more than 500 galaxies a billion light years distant and 10 million light years across. The X-rays originate in a hot 80 million degree plasma which fills the region between the galaxies. This ROSAT image shows the double structure in the center of the field, which shows the merging of two clusters. Image credit: Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE)

Η ανακάλυψη είναι πολύ σημαντική επειδή η συγκεκριμένη κοσμική διαδικασία παράγει μια σειρά από αντικείμενα και φαινόμενα τα οποία είναι ορατά μόνο στα ραδιοτηλεσκόπια, δηλαδή στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα των ραδιοκυμάτων και για αυτό είναι ακόμη άγνωστα στους επιστήμονες. Οι ερευνητές επεξεργάστηκαν τις εικόνες που κατέγραψαν τα ραδιοτηλεσκόπια έτσι ώστε να γίνουν οι εικόνες αυτές αντιληπτές από το ανθρώπινο μάτι. Με απλά λόγια οι ερευνητές παρουσιάζουν οπτικά τι θα έβλεπε ένας άνθρωπος κοιτώντας την Abell 2256  αν μπορούσαν τα μάτια του να βλέπουν εκτός από το ορατό φως και τα ραδιοκύματα.

Όπως φαίνεται στην εικόνα που δόθηκε στη δημοσιότητα αυτό που θα έβλεπε ο παρατηρητής θα ήταν γιγάντια ποτάμια πλάσματος (ύλη σε ελεύθερη κατάσταση) τα οποία παράγονται από τις γαλαξιακές συγκρούσεις. Οι εκατοντάδες φωτεινές κουκκίδες αναπαριστούν γαλαξίες που εμπλέκονται στις συγκρούσεις. Με ερυθρό χρώμα οι ερευνητές σημειώνουν ορισμένους από αυτούς τους γαλαξίες που έχουν χαρακτηριστικά παρόμοια με τον δικό μας γαλαξία, Με μπλε χρώμα σημειώνονται ραδιογαλαξίες που αποτελούν τύπους ενεργών γαλαξιών οι οποίοι είναι πολύ λαμπροί στα ραδιοκύματα. Με πράσινο χρώμα σημειώνεται το κοσμικό ωστικό κύμα που παράγεται από τις συγκρούσεις, ένα ωστικό κύμα που αποτελείται σίγουρα από ακτινοβολία αλλά και διαφόρων μορφών ύλη. Στην εικόνα υπάρχουν επίσης και διάφορα αντικείμενα την ταυτότητα των οποίων δεν γνωρίζει ακόμη κανείς. Όπως είναι ευνόητο η ανακάλυψη και η μελέτη της αναμένεται να προσφέρει νέα σημαντικά στοιχεία για τη δομή, λειτουργία και εξέλιξη του Σύμπαντος.

Οι Νεάντερταλ φορούσαν κοσμήματα; Neanderthals may have modified white tail eagle talons to make jewellery

Ερευνητές υποστηρίζουν ότι οι Νεάντερταλ φορούσαν πρωτόγονα κοσμήματα, μετά την αποκάλυψη νυχιών από τουλάχιστον τρεις αετούς, που είτε φέρουν πολλαπλές εγκοπές είτε έχουν σαφή ίχνη από τρίψιμο και γυάλισμα (φωτ. Luka Mjeda). The assembly of white-tailed eagle talons might be Neanderthal jewellery used for symbolic purpose. Photo Credit: Luka Mjeda.

Είναι πολύ πιθανό ότι τα «ξαδέρφια» μας, οι Νεάντερταλ, φορούσαν πρωτόγονα κοσμήματα, καθώς ερευνητές αποκάλυψαν στην περιοχή Κράπινα της σημερινής βόρειας Κροατίας οκτώ σχεδόν πλήρη γαμψά νύχια από τουλάχιστον τρεις αετούς, που είτε φέρουν πολλαπλές εγκοπές είτε έχουν σαφή ίχνη από τρίψιμο και γυάλισμα.

Νύχι αετού που εντοπίστηκε στην περιοχή Κράπινα της σημερινής βόρειας Κροατίας. (φωτ. PLΟS ONE).

Οι Αμερικανοί και Κροάτες ερευνητές, με επικεφαλής τον καθηγητή παλαιοανθρωπολογίας Ντέιβιντ Φράγιερ του Πανεπιστημίου του Κάνσας, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «PLoS», σύμφωνα με το «Nature» και τη βρετανική εφημερίδα «Independent», εκτιμούν ότι τα ευρήματά τους χρονολογούνται προ περίπου 130.000 ετών, δηλαδή σε μια εποχή πολύ πριν εμφανιστούν στην Ευρώπη οι πρόγονοι του σύγχρονου «έμφρονος» ανθρώπου (Homo sapiens), κάτι που έγινε πριν από περίπου 45.000 χρόνια.

Three cut marks are preserved on the lateral surface: (a) a short superior cut mark; (b) a long cut mark interrupted by the foramen; (c) a short inferior mark. Edges of most cut marks are not sharp. An abraded area (d) occurs near the proximal edge of the joint. Photo Credit: PLOS ONE.

Όμως τα νέα ευρήματα δείχνουν ότι ίσως οι Νεάντερταλ τελικά είχαν από μόνοι τους την ικανότητα χρήσης συμβολικών και διακοσμητικών αντικειμένων στην καθημερινή ζωή τους. Αν αυτό όντως ισχύει, τότε οι Νεάντερταλ ουσιαστικά είχαν φτιάξει πρωτόγονα κοσμήματα τουλάχιστον 80.000 χρόνια πριν τους προγόνους μας.

Researchers describe eight mostly complete white-tailed eagle talons from the Krapina Neanderthal site in present-day Croatia. These white-tailed eagle bones, discovered more than 100 years ago, all derive from a single time period at Krapina. Four talons bear multiple edge-smoothed cut marks, and eight show polishing facets or abrasion. Three of the largest talons have small notches at roughly the same place along the plantar surface. Cut marks are evident on this fragment. Photo Credti: PLOS ONE.

Για «εντυπωσιακή και απρόσμενη ανακάλυψη», έκανε λόγο ο Φράγιερ. «Οι αετοί είναι πολύ δυνατά πουλιά. Χρειάζεται αρκετό θάρρος, αν όχι αποκοτιά, για να πιάσει κανείς ένα τέτοιο πουλί» που οι φτερούγες του έχουν άνοιγμα γύρω στα δύο μέτρα, πρόσθεσε.

The authors of the study suggest these features may be part of a jewellery assemblage, like mounting the talons in a necklace or bracelet. Some have argued that Neanderthals lacked symbolic ability or copied this behaviour from modern humans, but the presence of the talons indicates that the Krapina Neanderthals may have acquired eagle talons for some kind of symbolic purpose. They also demonstrate that the Krapina Neanderthals may have made jewellery 80,000 years before the appearance of modern humans in Europe. Dorsal (a) and lateral (b) view; arrow in (b) points to highly polished area. Photo Credit: PLOS ONE.

Η ανακάλυψη έρχεται να προστεθεί σε άλλες, που σταδιακά μεταβάλλουν το «προφίλ» των Νεάντερταλ, δείχνοντας ότι κάθε άλλο παρά ανίκανοι και απολίτιστοι ήταν. Για την πρωτότυπη επιστημονική εργασία πατήστε εδώ.

Read the full paper: Evidence for Neandertal Jewelry: Modified White-Tailed Eagle Claws at Krapina

Το μυστήριο με τις σταγόνες που «χορεύουν» έλυσαν ερευνητές του πανεπιστημίου Stanford. Stanford researchers solve the mystery of the dancing droplets

Years of research satisfy a graduate student's curiosity about the molecular minuet he observed among drops of ordinary food coloring. Rainbow droplets. Credit: Nate Cira/Adrien Benusiglio/Manu Prakash

Υπό ορισμένες συνθήκες σταγόνες υγρού κινούνται σαν χορευτές, εκτελώντας την χορογραφία που καθορίζει η μοριακή φυσική. Αυτές οι σταγόνες «αισθάνονται» η μια την άλλη, κινούνται και αλληλεπιδρούν σχεδόν σαν ζωντανά κύτταρα. Στα ζωντανά κύτταρα αυτή η συμπεριφορά είναι γνωστή ως χημειοταξία.

Οι ερευνητές του πανεπιστημίου Stanford μελέτησαν το φαινόμενο χρησιμοποιώντας σταγόνες νερού που περιείχαν προπυλενική γλυκόλη και ερμήνευσαν την περίεργη συμπεριφορά τους με βάση την λεπτή ισορροπία ανάμεσα στην εξάτμιση και την επιφανειακή τάση των σταγόνων [Vapour-mediated sensing and motility in two-component droplets, N. J. Cira, A. Benusiglio & M. Prakash].

Σύμφωνα με τους ερευνητές το φαινόμενο αυτό θα μπορούσε να βρει εφαρμογές σε μικρορροϊκές συσκευές, στον καθαρισμό της επιφάνειας ηλιακών συλλεκτών κ.ά.

A puzzling observation, pursued through hundreds of experiments, has led Stanford researchers to a simple yet profound discovery: Under certain circumstances, droplets of fluid will move like performers in a dance choreographed by molecular physics.

Στο βίντεο οι βιομηχανικοί του Stanford παρουσιάζουν και εξηγούν το εντυπωσιακό φαινόμενο των σταγόνων που «χορεύουν».

Πηγή: http://news.stanford.edu/news/2015/march/dancing-droplets-prakash-031115.html

Χειραψίας το… ανάγνωσμα. Palm scent: the science of smelling after a handshake

Η χειραψία έχει κοινωνικό αλλά και βιολογικό υπόβαθρο. New study reveals participants unconsciously sniff their right hand after shaking it with others as part of process to pick up chemical signals about others. Heaven scent … the Queen shakes hands with Pope John Paul II at the Vatican in Rome. Photograph: Pool/Tim Graham Picture Library/Tim Graham/Getty Images

Αποτελεί καθημερινή κίνηση και πρακτική του σύγχρονου ανθρώπου για την οποία δεν γνωρίζουμε τίποτε. Πώς και γιατί η χειραψία έγινε ο στάνταρτ τρόπος χαιρετισμού των ανθρώπων; Νέα μελέτη του Ινστιτούτου Επιστήμης Weizmann προτείνει μια θεωρία για την αιτία που οδήγησε στην ανάπτυξη αυτού του τρόπου επαφής των ανθρώπων. Η μελέτη που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «eLife» αναφέρει ότι μέσω της χειραψίας «ανταλλάσσονται» οι οσμές μας. Έτσι, από την αρχαιότητα άρχισε να καθιερώνεται αυτός ο τρόπος χαιρετισμού επειδή ήταν ένας κοινωνικά αποδεκτός τρόπος επικοινωνίας οσμών. 

Με απλά λόγια μπορούσες να μυρίσεις τον άλλον με... πολιτισμένο τρόπο και, όπως συμβαίνει και με πολλά ζώα, έτσι και στους ανθρώπους οι οσμές παίζουν σημαντικό ρόλο στις σχέσεις που αναπτύσσουν μεταξύ τους. Οι ερευνητές πραγματοποίησαν μάλιστα πειράματα με 280 άτομα στα οποία διαπιστώθηκε ότι ακόμη και σήμερα πολλοί άνθρωποι, ασυνείδητα, έπειτα από μια χειραψία τείνουν να μυρίσουν τα χέρια τους.

Οι συμβουλές

Scent a deal? Not always (Image: Saul Loeb/AFP/Getty Images)

Ιδρωμένες παλάμες; Ασταθές βλέμμα; Υπερβολική θέρμη; Βασικά λάθη που πρέπει να αποφύγει κανείς για τη χειραψία που δίνει τις ιδανικές εντυπώσεις, σύμφωνα τουλάχιστον με τον επιστημονικό οδηγό που συνέταξαν βρετανοί ψυχολόγοι.

«Η ανθρώπινη χειραψία είναι ένα από τα κρισιμότερα στοιχεία για τον σχηματισμό εντυπώσεων και αποτελεί πηγή πληροφοριών για τη διαμόρφωση κρίσεων σχετικά με έναν άλλον άνθρωπο» επισημαίνει στο Reuters ο Τζέφρι Μπίτι, επικεφαλής του τμήματος Ψυχολογικών Επιστημών στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ.

Ο ίδιος δηλώνει μάλιστα έκπληκτος «που μέχρι σήμερα δεν έχει υπάρξει ένας οδηγός που να δείχνει στον κόσμο πώς πρέπει να κάνει χειραψία».

Ο δρ Μπίτι και οι συνεργάτες του δημιούργησαν μια μαθηματική φόρμουλα με 12 βασικές παραμέτρους που δημιουργούν στον αποδέκτη το αίσθημα σεβασμού και εμπιστοσύνης.

Τα συμπεράσματα φαίνονται αυτονόητα, ίσως όμως έχουν σημασία για τους κοινωνικά αδέξιους. Τα σημαντικότερα προβλήματα που χαλούν τις εντυπώσεις: ιδρωμένες παλάμες (δείχνουν άγχος), άνευρο κράτημα του χεριού ή, αντίθετα, υπερβολικά δυνατό σφίξιμο, και έλλειψη επαφής με τα μάτια.

Οι συστάσεις των ερευνητών για την τέλεια χειραψία: χρησιμοποιήστε το δεξί χέρι, φροντίστε η παλάμη να είναι στεγνή και δροσερή, σφίξτε ολόκληρη την παλάμη του άλλου με μέτρια δύναμη και κουνήστε τα χέρια τρεις φορές, χωρίς να τα τραντάζετε, για δύο με τρία δευτερόλεπτα το πολύ. Η χειραψία πρέπει επίσης να συνοδεύεται από επαφή με τα μάτια και ένα φυσικό χαμόγελο.

Υπονομεύει την υγεία;

Figure 1. Handshakes can transfer chemosignaling components. (A) A representative image of our sampling method using a nitirle glove during handshake. (B) An example chromatogram from one experiment. Note that the ‘clean’ condition is a glove worn by the same hand, but not shaken. This controls for potential contamination from the glove-wearing hand. Most unmarked peaks in the chromatogram that are present in both the clean and the shaken are PDMS artifacts—various siloxane compounds that come from either the twister used to sample the gloves or the GC column. Moreover, some peaks that are present in this example were not present across subjects. The only three peaks that were present following all shakes but never once in control are those we describe in the following panel. (C) Summated data from 10 individuals (each an average of three shakes) demonstrating three compounds of interest in chemosignaling (Gallagher et al., 2008) that were effectively transferred by handshaking in all instances and never once in control. DOI: http://dx.doi.org/10.7554/eLife.05154.003

Η χειραψία μεταδίδει περισσότερα μικρόβια από ό,τι οποιαδήποτε άλλη μορφή επαφής χεριού με χέρι, ενώ τα λιγότερα μεταδίδει ο χαιρετισμός γροθιάς με γροθιά, αναφέρουν επιστήμονες από την Ουαλία. Τα ευρήματα αυτά επιβεβαιώνουν εκείνα προγενέστερων κλινικών μελετών και ενισχύουν την άποψη ορισμένων επιστημόνων, οι οποίοι είχαν εισηγηθεί προ καιρού την απαγόρευση της χειραψίας στα νοσοκομεία. Οι ερευνητές πήραν ένα ζευγάρι αποστειρωμένα γάντια και τα εμβάπτισαν σε ένα βακτηριακό «κοκτέιλ», ώστε να καλυφθεί πλήρως το εξωτερικό τμήμα τους με το βακτήριο Ε.coli.

Στη συνέχεια ένας ερευνητής φόρεσε τα γάντια και άρχισε να ανταλλάσσει χειραψίες με συναδέλφους του με τρεις τρόπους (κλασική χειραψία, «κόλλα πέντε» και χαιρετισμός γροθιάς με γροθιά), χρησιμοποιώντας διάφορες δυνάμεις στη λαβή του. Αποτέλεσμα: οι χειραψίες μετέδιδαν 10 φορές περισσότερα βακτήρια από όσα ο χαιρετισμός γροθιά με γροθιά, ενώ το «κόλλα πέντε» μετέδιδε ενδιάμεση ποσότητα βακτηρίων - ίσως διότι η κλασική χειραψία απαιτεί επαφή μεγαλύτερου τμήματος των χεριών και επί περισσότερη ώρα από ό,τι τα δύο άλλα είδη χαιρετισμού.

«Το θέμα αυτό μοιάζει φαιδρό, αλλά ασφαλώς έχει μια πάρα πολύ σοβαρή πλευρά. Όταν υπάρχει επιδημία γρίπης, όπως συμβαίνει κάθε χειμώνα, ή, χειρότερα ακόμη, μια πανδημία γρίπης, όπως συνέβη προ ετών, η χειραψία είναι κάτι που πρέπει να σκέφτεται κανείς δύο φορές προτού το κάνει. Το ίδιο και όταν βρίσκεται σε ένα νοσοκομείο, όπου "ανθούν" τα ανθεκτικά στα αντιβιοτικά βακτήρια, τα οποία κοστίζουν χιλιάδες ζωές ετησίως» δήλωσε ο επικεφαλής ερευνητής δρ Ντέιβιντ Ουίτγουορθ, λέκτορας στο Ινστιτούτο Βιολογικών, Περιβαλλοντικών και Αγροτικών Επιστημών του Πανεπιστημίου Aberystwyth. Η μελέτη δημοσιεύθηκε στην «Αμερικανική Επιθεώρηση Ελέγχου Λοιμώξεων» (AJIC).

Την ίδια άποψη ενστερνίζονται και ερευνητές από την Ιατρική Σχολή David Geffen του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Λος Αντζελες (UCLA), οι οποίοι δημοσίευσαν στην «Επιθεώρηση της Αμερικανικής Ιατρικής Εταιρείας» (JAMA) άρθρο στο οποίο πραγματεύονται τα οφέλη και τους δυνητικούς κοινωνικούς κινδύνους από την κατάργηση της χειραψίας στα νοσοκομεία.

Μεγάλη ευρωπαϊκή διάκριση για έλληνα ερευνητή. International distinction for a Cretan scientist

Ο καθηγητής Γιώργος Γαρίνης χρηματοδοτείται από το ERC με 2 εκ. ευρώ για τα επόμενα πέντε έτη προκειμένου να μελετήσει τη γήρανση. International distinction for a scientist of the Foundation for Research and Technology Hellas (FORTH-Heraklion). Dr. Georgios Garinis, Prof. in the Faculty of Biology in the University of Crete, is one of the 150 scientists in Europe who is in the list of ERC Consolidator Grants, for his project entitled “Nucleotide Excision Repair: Decoding its Functional Role in Mammals” (DeFiINER).

Μια σημαντική διάκριση απέσπασε μόλις χθες ο καθηγητής του Τμήματος Βιολογίας του Πανεπιστημίου Κρήτης και συνεργαζόμενο μέλος ΔΕΠ στο Ίδρυμα Έρευνας και Τεχνολογίας (ΙΤΕ) κ. Γιώργος Γαρίνης η οποία δίνει στον ίδιο και την ομάδα του την ώθηση να βάλουν στα επόμενα πέντε χρόνια το δικό τους λιθαράκι στην ερευνητική μάχη ενάντια στη γήρανση και τα δεινά που αυτή συνεπάγεται.

Ο μοναδικός στην Ελλάδα που έλαβε τη χρηματοδότηση

Ο κ. Γαρίνης ήταν ένας από τους επιστήμονες (ο μοναδικός από την Ελλάδα σε σύνολο 372 ερευνητών της ΕΕ) που βραβεύθηκαν από το εξαιρετικά ανταγωνιστικό και υψηλού κύρους πρόγραμμα χρηματοδότησης ερευνητών (Consolidator Grant) του Ευρωπαϊκού Συμβουλίου Έρευνας (ERC).

Η χρηματοδότηση που έλαβε ανέρχεται σε δύο εκατομμύρια ευρώ για τα επόμενα πέντε έτη και αφορά την ερευνητική πρόταση με τίτλο «Διερευνώντας τη λειτουργία του επιδιορθωτικού μηχανισμού εκτομής νουκλεοτιδίων στα θηλαστικά – DeFiNER». Και αν αυτός ο τίτλος σε όλους εμάς τους κοινούς θνητούς φαίνεται το λιγότερο εξωτικός, στην ουσία και στη βάση της η ερευνητική αυτή πρόταση κάθε άλλο παρά εξωτική είναι αφού αφορά τον καθέναν μας. Και αυτό διότι αφορά τη γήρανση.

Όπως εξηγεί ο καθηγητής «η ερευνητική δραστηριότητα του εργαστηρίου μας επικεντρώνεται στη διαλεύκανση του ρόλου των γενετικών βλαβών στη διαδικασία της ανάπτυξης και της γήρανσης. Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τους μηχανισμούς με τους οποίους τα κύτταρα εντοπίζουν έγκαιρα και επιδιορθώνουν αποτελεσματικά τις γενετικές βλάβες».

Τα γενετικώς τροποποιημένα ποντίκια

Μια μοναδική πλατφόρμα γενετικά τροποποιημένων ποντικών που πρόσφατα δημιουργήθηκε στο εργαστήριο του κ. Γαρίνη θα επιτρέψει τη συστηματική μελέτη των μηχανισμών που είναι υπεύθυνοι για την επιδιόρθωση των γενετικών βλαβών σε πραγματικό χρόνο.

Ο κ. Γαρίνης έχει δημιουργήσει μια πλατφόρμα γενετικώς τροποποιημένων ποντικιών τα οποία γερνούν πρόωρα εξαιτίας μεταλλαγών σε επιδιορθωτικούς μηχανισμούς του οργανισμού. Οι μεταλλαγές αυτές μάλιστα είναι ίδιες με εκείνες που εμφανίζονται στον άνθρωπο και οι ειδικοί εφαρμόζουν μεθόδους μοριακής βιολογίας και γενετικής προκειμένου να αποκαλύψουν τις άγνωστες αυτή τη στιγμή διαδικασίες που οδηγούν στη γήρανση και στις νόσους που συνδέονται μαζί της. «Θα δούμε για πρώτη φορά την επίπτωση αυτής της μη επιδιόρθωσης στον οργανισμό. Παρότι γνωρίζουμε αρκετά πράγματα για τη σχέση των γενετικών βλαβών σε ασθένειες, γνωρίζουμε πολύ λιγότερα για τους ίδιους τους μηχανισμούς που επιδιορθώνουν βλάβες στο DNA. Πώς ενεργοποιούνται; Πώς συνδέονται με νόσους όπως ο καρκίνος, ο διαβήτης, το μεταβολικό σύνδρομο, οι λιποδυστροφίες, η χρόνια φλεγμονή αλλά και οι ορμονικές διαταραχές;». Ερωτήματα σαν και αυτά αναμένεται να απαντηθούν στα χρόνια που έρχονται από τις έρευνες της ομάδας από την Κρήτη.

Είναι αξιοσημείωτο ότι τέτοιες σειρές γενετικώς τροποποιημένων ποντικιών υπάρχουν μόνο τρεις – μια στην Κρήτη, μια στην Ολλανδία και μια στη Γερμανία. Ωστόσο υπάρχουν και κάποια ποντίκια μοναδικά σε ό,τι αφορά τα γενετικά μονοπάτια τα οποία έχουν… πειραχτεί στο εργαστήριο του καθηγητή Γαρίνη, τα οποία ελπίζεται ότι θα δώσουν πολύτιμες πληροφορίες για τους μηχανισμούς της γήρανσης. «Αυτή η μοναδικότητα έκανε και το πρόγραμμά μας τόσο ανταγωνιστικό ώστε να λάβει τη σημαντική χρηματοδότηση» αναφέρει ο καθηγητής.

Πρώτα αποτελέσματα ως τα τέλη του έτους

Η ερευνητική ομάδα του κ. Γαρίνη έχει ήδη «ανασκουμπωθεί» και εργάζεται πυρετωδώς επάνω στα γενετικώς τροποποιημένα ποντίκια - τα πρώτα αποτελέσματα αναμένονται στο τέλος του έτους. Η ερευνητική ομάδα του δρ. Γιώργου Γαρίνη αποτελείται από τους: Ειρήνη Καμηλέρη, Γεωργία Χατζηνικολάου, Θεόδωρος Κωστέας, Adria Robinson, Tania Rozgaja, Ελένη Βεργαδή, Γιάννης Τσαμαρδίνος, Χρήστος Τσατσάνης, Laura Niedernhofer.

Η ερευνητική ομάδα βρίσκεται ήδη σε εργασιακό… αναβρασμό και ο ερευνητής μάς πληροφορεί ότι αναμένονται τα πρώτα αποτελέσματα ως τα τέλη του έτους. «Δεν μπορώ να υπεισέλθω σε λεπτομέρειες αλλά τα όσα βλέπουμε μέχρι στιγμής είναι πολύ ενθαρρυντικά» λέει.

Ο μηχανισμός εκτομής νουκλεοτιδίων που αναφέρεται και στην ερευνητική πρόταση που υπεβλήθη στο ERC μπορεί να ακούγεται άκρως πολύπλοκος ωστόσο αποτελεί έναν από τους κύριους μηχανισμούς επιδιόρθωσης βλαβών του DNA οι οποίες προκαλούνται από την υπεριώδη ακτινοβολία. Έτσι εκτιμάται ότι η μελέτη αυτού του μηχανισμού θα αποκαλύψει πολλά για τη γήρανση του ανθρώπου. Και μπορεί ο δρόμος από το ποντίκι στον άνθρωπο να είναι μακρός ωστόσο, όπως διευκρινίζει ο καθηγητής, οι βασικοί μηχανισμοί που διέπουν την επιδιόρθωση των γενετικών βλαβών είναι εξαιρετικά όμοιοι ανάμεσα στα δύο είδη και έτσι αναμένεται τα αποτελέσματα του ερευνητικού προγράμματος να δείξουν πολλά και για τις νόσους των γηρατειών στους ανθρώπους.

Γήρανση, η προσπάθεια του οργανισμού να ζήσει περισσότερο

Φως λοιπόν στη γήρανση και στα όσα οδηγούν σε αυτήν περιμένουμε από τον κ. Γαρίνη και τους συνεργάτες του. Φως σε μια διαδικασία που δεν είναι τίποτε άλλο, κατά τον καθηγητή, παρά «η προσπάθεια του οργανισμού να ζήσει περισσότερο, παρότι αυτό μπορεί να φαίνεται οξύμωρο. Αν οι λειτουργίες του οργανισμού δεν επιβραδύνονταν με την πάροδο του χρόνου, τότε όλοι θα εμφανίζαμε καρκίνο σε μικρή ηλικία και το προσδόκιμο ζωής δεν θα ξεπερνούσε τα 30-35 έτη. Εμείς μέσα από τις μελέτες μας δεν θέλουμε να καταφέρουμε να επιμηκύνουμε τη ζωή αλλά να βρούμε τρόπους ώστε ο πληθυσμός να ζει για το μεγαλύτερο δυνατό διάστημα με υγεία».

Τι θα μπορούσε να σημάνει αυτό κάποια ημέρα; Ένα φάρμακο ή την εφαρμογή γονιδιακής θεραπείας που θα έβαζαν φρένο στη γήρανση και στα δεινά της; «Ίσως και πολύ πιο απλές προσεγγίσεις όπως ο θερμιδικός περιορισμός που έχει φανεί και από άλλες μελέτες ότι βοηθά στο να παραμένει νεότερος και υγιέστερος ο οργανισμός, αποδειχθεί ότι μπορούν να μας χαρίσουν  υγεία για πολλά χρόνια». Τα βλέμματα στραμμένα λοιπόν το επόμενο διάστημα στα ποντίκια του κ. Γαρίνη διότι μάλλον θα μας «πουν» πολλά και ενδιαφέροντα και για τη δική μας πορεία επί Γης…

Διαβάστε περισσότερα:

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1550413113003379
http://www.imbb.forth.gr/news/Garinis_Cell_Metab.pdf 

«Δανεικά» γονίδια από άλλα είδη περιέχει το ανθρώπινο DNA. Some genes 'foreign' in origin and not from our ancestors

Ποσοστό μικρότερο του 1% του ανθρωπίνου γονιδιώματος είναι... ξένο και προέρχεται από μικροοργανισμούς, σύμφωνα με τη νέα ανατρεπτική μελέτη. Many animals, including humans, acquired essential 'foreign' genes from microorganisms co-habiting their environment in ancient times, according to new research. The study challenges conventional views that animal evolution relies solely on genes passed down through ancestral lines, suggesting that, at least in some lineages, the process is still ongoing. Abstract illustration depicting DNA. Credit: © agsandrew / Fotolia

Αρκετά από τα γονίδια του DNA μας έχουν μη ανθρώπινη προέλευση καθώς οι πρόγονοί μας τα «δανείστηκαν» από άλλα είδη, κυρίως από μικροοργανισμούς, όπως τα βακτήρια, οι ιοί και οι μύκητες, υποστηρίζουν βρετανοί ερευνητές σε σχετικό άρθρο του επιστημονικού εντύπου Genome Biology. 

Η μελέτη έρχεται να επιβεβαιώσει ότι η οριζόντια μεταφορά γονιδίων ήταν κάποτε ρουτίνα και όχι... εξαίρεση, όπως πίστευαν οι βιολόγοι μέχρι σήμερα.

Η «υφαρπαγή» γενετικού υλικού 

“We may need to re-evaluate how we think about evolution.” -Alastair Crisp

Η πρακτική της «υφαρπαγής» γενετικού υλικού έχει αξιοποιηθεί από πολλά ζωικά είδη, μεταξύ των οποίων και οι πρόγονοί μας, οι οποίοι απορρόφησαν στο DNA τους ξένα γονίδια από μικροοργανισμούς με τους οποίους «συγκατοικούσαν» στο ίδιο περιβάλλον κάποτε.

Η διαπίστωση αυτή αμφισβητεί τη συμβατική άποψη ότι η εξέλιξη των ζώων -και των ανθρώπων- βασίστηκε αποκλειστικά σε γονίδια που πέρασαν από γενιά σε γενιά και είχαν μόνο ανθρώπινη προέλευση.

Η οριζόντια μεταφορά γονιδίων, σε αντιδιαστολή με την κάθετη μεταφορά από τους γονείς στα παιδιά, ήταν ήδη γνωστό ότι έχει παίξει -και συνεχίζει να παίζει- καθοριστικό ρόλο στην εξέλιξη των ίδιων των μικροοργανισμών, πράγμα που άλλωστε επιτρέπει στα μικρόβια να γίνονται ολοένα πιο ανθεκτικά στα αντιβιοτικά και σε άλλα φάρμακα. Όμως, η νέα μελέτη δείχνει ότι η διαδικασία αυτή παίζει σημαντικό ρόλο και στους μεγαλύτερους οργανισμούς, μη εξαιρουμένου του ανθρώπου.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον βιολόγο Άλαστερ Κρισπ του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ, μελέτησαν δειγματοληπτικά τα γονιδιώματα 12 ειδών μυγών, τεσσάρων ειδών σκουληκιών και δέκα ειδών πρωτευόντων (πιθήκων και ανθρώπων).

«Ξένο» περίπου το 1% του ανθρωπίνου γονιδιώματος

Προέρχονται κυρίως από μικροοργανισμούς όπως τα βακτήρια, οι ιοί και οι μύκητες - αποτελούν το περίπου 1% του γονιδιώματος. The researchers found nearly 150 genes in the human genome that did not come from our ancestors but via horizontal transfer from donor species like bacteria.

Η έρευνα εντόπισε 145 γονίδια στους ανθρώπους (έναντι 173 στα σκουλήκια, 109 στους πιθήκους και 40 στις μύγες), τα οποία είναι «ξένα», δηλαδή μη ανθρώπινης προέλευσης. Αυτά συνιστούν λιγότερο από το 1% του ανθρωπίνου γονιδιώματος που περιλαμβάνει γύρω στα 20.000 γονίδια.

Μερικά από αυτά τα γονίδια εμπλέκονται στον μεταβολισμό των λιπιδίων και των αμινοξέων, στις ανοσολογικές αντιδράσεις (π.χ. σε περίπτωση φλεγμονής), στην τροποποίηση των πρωτεϊνών, στις αντιοξειδωτικές λειτουργίες του οργανισμού κ.α.

Βακτήρια, ιοί και μύκητες οι «δωρητές»

Οι κυριότεροι «δωρητές» γονιδίων στους ανθρώπους, σύμφωνα με τους ερευνητές, έχουν υπάρξει τα βακτήρια ενώ σε μικρότερο βαθμό οι ιοί και οι μύκητες. Οι επιστήμονες δεν αποκλείουν ότι και πάλι μπορεί να υποτιμάται η έκταση της οριζόντιας μεταφοράς γονιδίων μεταξύ των ζώων, καθώς δεν θεωρούν απίθανο αυτή να συμβαίνει συχνά όχι μόνο μεταξύ των μονοκύτταρων οργανισμών και από τους μικροοργανισμούς προς τα ζώα, αλλά και μεταξύ των ίδιων των πολύπλοκων πολυκύτταρων οργανισμών (όπως π.χ. ανάμεσα σε ένα παράσιτο και στον ξενιστή του ή από ένα φυτό σε ένα ζώο).

Αναθεώρηση της διαδικασίας της εξέλιξης;

This research changes how we think about the evolutionary tree. It’s not just a straight-forward single branching tree in which one branch leads on to another, it’s more like a strangler fig in which the branches are growing into each other. Credit: Wikimedia Commons

«Η διαδικασία αυτή συνεχίζεται και συνεπώς ίσως θα έπρεπε να αναθεωρήσουμε το πώς σκεφτόμαστε την εξέλιξη», σχολιάζει ο δρ Κρισπ.

Άλλοι όμως επιστήμονες εμφανίζονται λιγότερο πεπεισμένοι και τονίζουν ότι είναι πρόωρη μια τέτοια αναθεώρηση.