Vo svete vedy sa neustále dejú objavy, ktoré menia naše chápanie sveta okolo nás. Vedci denne prinášajú nové poznatky, ktoré formujú naše vedomosti a otvárajú nové možnosti. Tieto informácie pracujú a pôsobia s nebývalou účinnosťou. Súčasne s tým, ako zo sveta myšlienkových foriem klesá do nášho podvedomia nová dávka spomínanej zmesi, hovoriaca o prevratnom úspechu vedcov v tej či onej oblasti, priamo úmerne v nás silnie forma, ktorá má zvláštny rozmer upokojenia vnútornej viery v schopnosti človeka.
Nová genetická štúdia naznačuje, že schopnosť rozprávať bola prítomná už pred 135 000 rokmi. Reč ako komunikačný nástroj však bola používaná až o 35 000 rokov neskôr. Vedci sa prikláňajú k názoru, že prvé jazykové schopnosti sa objavili už pred 135 000 rokmi.
Miyagawa verí, že všetky ľudské jazyky majú spoločný základ. „Ľudský jazyk je kvalitatívne odlišný, pretože existujú dve veci - slová a syntax - ktoré spolupracujú pri vytváraní tohto veľmi zložitého systému.
Ako hriech ovplyvňuje naše životy a čo to znamená pre nás?
Kreatívne myslenie a mozog
Ak si sa stretol s problémom, ktorý nie a nie vyriešiť, možno sa ti už stalo, že ťa správna odpoveď napadla náhodne, väčšinou, keď si robil niečo úplne iné. Ide o kreatívne myslenie, vlastnosť ktorá nás robí ľuďmi. V novej štúdii sa preto zamerali na naše záhadné kreatívne myslenie. Cieľom ich práce bolo pochopiť, ako kreativita funguje z neurologického hľadiska a čo sa deje v mozgu, keď myslíme mimo našich škatuliek.
V rámci práce vedci použili mimoriadne presné metódy merania mozgovej aktivity. Tieto metódy im umožnili zistiť, ako jednotlivé časti mozgu spolupracujú, aby vytvorili kreatívnu myšlienku. Hoci kreativita nemá svoj vlastný mozgový región, ktorý by sa staral len o ňu, vedci vedia, že kreativita je špecifická mozgová funkcia.
V tomto prípade sa autori práce domnievali, že kreativita silno závisí od mozgových regiónov, ktoré sa aktivujú pri meditácii, dennom snení alebo iných prípadov sústredeného rozmýšľania. Ide o sieť neurónov, ktorú označujeme ako DMN (Default Mode Network). Svoj názov získala preto, lebo sa táto sieť spája s preddefinovanými vzorcami rozmýšľania. Tie sa objavujú, pokiaľ nemá naša hlava na starosti špecifickú úlohu.
“DMN sieť nie je na rozdiel od iných mozgových funkcií orientovaná na určitý cieľ. Ide o sieť, ktorá v podstate funguje nepretržite a udržiava našu spontánnu predstavu o našom vedomí,” tvrdí Shofty. Autori štúdie ale využili špecifickú zobrazovaciu metódu, ktorá sa používa pri lokalizovaní záchvatov pacientov s ťažkou epilepsiou. Táto metóda pozostáva z drobných elektród, ktoré vedcom dovoľujú presne sledovať aktivitu niekoľkých mozgových regiónov.
Počas experimentu dobrovoľníci podstúpili kreatívne cvičenie. V rámci neho mali vymyslieť nové použitie pre každodenné veci. Tu si autori práce všimli, že spočiatku sa DMN sieť rozžiarila aktivitou. Následne sa aktivita DMN siete synchronizovala s aktivitou iných mozgových regiónov. Medzi nimi bol aj región, ktorý sa stará o komplexné riešenie problémov a rozhodovanie.
Autori štúdie veria, že kreatívne myšlienky vznikajú najskôr v DMN sieti a následne ich “hodnotia” iné mozgové regióny. Keď pomocou elektród utlmili aktivitu špecifických regiónov DMN siete, všimli si, že odpovede dobrovoľníkov neboli až tak kreatívne. Naša kreativita sa teda nespája s DMN sieťou, no je na nej od základu závislá.
Štúdia zároveň dokázala, že časti DMN siete sa vyžadujú špecificky pre kreatívne myšlienky. Autori štúdie zároveň vysvetľujú, že aktivita DMN siete je v prípade viacerých mentálnych porúch zmenená. Mení sa napríklad v prípade depresie , kedy je DMN sieť aktívnejšia. To môže zohľadňovať, že človek sa drží negatívnych myšlienok.
Množstvo myšlienok v hlave
Počas jediného dňa sa ľudskou hlavou preženie v priemere 6 200 myšlienok, tvrdí aktuálny výskum. Jednotlivé myšlienky pritom vo svojej štúdii, ktorá vyšla v magazíne Nature Communications, označujú za "myšlienkové červy". Inými slovami, vedci dokázali zaznamenávať, ako skáčeme z jednej myšlienky na druhú.
Keď pripravujeme banánové lievance, myslíme na ingrediencie, banány, vajíčka... To všetko patrí do jedného myšlienkového červa. S pomocou trojrozmernej mapy mozgu snímali zmeny, prechody medzi jedným myšlienkovým červom a následným, skrze magnetickú rezonanciu. Keď počty ich myšlienkových červov vedci spriemerovali, vyšlo im číslo 6 200.
Ich výskum spoznal, že neurotickí ľudia zažívajú omnoho rýchlejšie zmeny myšlienok.
Štúdium DNA a ľudská minulosť
Štúdie starodávnej DNA sa začali pred asi 20 rokmi a ich pracovné pole bolo spočiatku veľmi obmedzené. Sekvencovanie bolo pomalé a drahé, vzorky mali malý objem a po tisícročiach bakteriálnej kontaminácie sa ťažko purifikovali. Koncom roku 2015 pochádzalo viac ako polovica svetových sekvencií starodávnej DNA z Reichovho laboratória.
„Črepy hrncov nie sú ľudia“ bolo napísané po desaťročia v archeologických oddeleniach výskumných ústavov, čím sa myslelo, že nový štýl nádob, ktoré sa objavili niekde v určitom čase, môže byť skôr prejavom kultúrnej adoptácie alebo obchodovania, ako nového národa, ktorý by sa vystatoval novou kultúrou.
V r. 2015 Reichov tím identifikoval zdroj západného zamerania európskych jazykov pred 5 000 rokmi, keď sa step a rozľahlé trávnaté planiny ťahali tisíce kilometrov po východnej Európe a Ázii. Presnejšie povedané to bola oblasť jamnovej kultúry (Yamna, Yamnaya; jamnajská kultúra), ležiacej v dnešnom Rusku na sever od Kaspického a Čierneho mora.
Myšlienka, že DNA nás môže informovať o našej minulosti, vznikla najprv v súvislosti s odtlačkami prstov. Potom sa stalo možným zachycovať nielen zločinca, ale vôbec minulé pohyby veľkých populácií. Spoločnosti, ktoré žijú v tej istej lokalite určitý čas, iste budú po čase vykazovať spoločné genetické dedičstvo.
Jedným z prvých predmetov Reichovho výskumu v roku 2006 bolo porovnanie šimpanzieho a ľudského genómu. Na základe spoločného predka datoval ich divergenciu (rozštiepenie) na niekde medzi pred 6,3 a 5,4 milióna rokov. Nebolo to ešte štúdium starodávnej DNA, ale len porovnanie živého šimpanzieho a ľudského genómu.
Reichove štúdie pomohli dokázať, že práve pre to množenie s neandertálcami a inými archaickými ľuďmi treba spresniť heslo „Všetko pochádza z Afriky“ o vývoji Homo sapiens.
Evolúcia a veda
Pojem biologickej evolúcie je jedna z najdôležitejších myšlienok, akú kedy zrodila aplikácia vedeckých metód na skúmanie sveta. Evolúcia všetkých organizmov, ktoré dnes žijú na Zemi, z predkov, ktorí žili kedysi, je základom genetiky, biochémie, neurobiológie, fyziológie, ekológie a iných biologických disciplín.
Vedci skúmali hypotézy navrhované tzv. vedou o kreacionizme a zamietli ich pre chýbanie dôkazov. Okrem toho tvrdenia vedy o kreacionizme sa netýkajú prirodzených príčin a nemožno ich podrobiť zmysluplným testom, takže sa nemôžu hodnotiť ako vedecké hypotézy.
Ako sa vesmír rozpínal, podľa súčasného bežného vedeckého názoru, zhlukovala sa hmota do mračien, ktoré začali hustnúť a krútiť sa, vytvárajúc predchodcov galaxií. Vo vnútri galaxií, aj v našej Mliečnej dráhe, spôsobili zmeny tlaku, že plyny a prach vytvárali oddeľujúce sa oblaky.
V priebehu postupných štádií tieto planetezimály splynuli do deviatich planét a ich početných satelitov. Pri použití moderných vedeckých metód sa dá určiť vek vesmíru, našej galaxie, slnečnej sústavy aj našej Zeme.
Aj rádioaktívne prvky vyskytujúce sa prirodzene v skalách a nerastoch poskytujú možnosť odhadnúť vek slnečnej sústavy a Zeme. Podľa týchto výpočtov je vek našej galaxie 9 až 16 miliárd rokov.
Pôvod života sa nedá určiť tak presne, ale sú náznaky, že baktériám podobné organizmy žili na Zemi pred 3,5 miliardami rokov a mohli tu byť aj skôr, totiž vtedy, keď sa vytvorila prvá pevná zemská kôra, čo bolo pred skoro 4 miliardami rokov.
Všetky živé organizmy dnes majú a na svoje potomstvo prenášajú dedičnú informáciu pomocou dvoch druhov molekúl: DNA a RNA. Každá z týchto molekúl sa skladá zo štyroch druhov podjednotiek, známych ako nukleotidy. Sekvencie nukleotidov v osobitných reťazcoch DNA alebo RNA, známych ako gény, riadia tvorbu molekúl, známych ako proteíny, ktoré zas katalyzujú biochemické reakcie, zaisťujú štrukturálne súčasti organizmu a vykonávajú mnohé iné funkcie, potrebné pre život.
RNA aj DNA, sa skladajú z podjednotiek, nazývaných nukleotidy; tento model reťazca RNA z počítača má šesť nukleotidov.
Čítanie myšlienok
Mozog už dávno nie je čiernou skrinkou, do ktorej nevidno. Potvrdil to pozoruhodný experiment amerických vedcov z Kalifornie. Ich výskum na mozog prezradil, ako si vyberá dôležité alebo zaujímavé veci z obrovského množstva informácií, ktoré sa naň doslova hrnú.
Neurológ Christof Koch z Caltechu (Kalifornský technický inštitút) a neurochirurg Itzhak Fried z UCLA (Kalifornská univerzita v Los Angeles) vtedy prišli s experimentálne zdôvodnenou myšlienkou: mozog si ukladá poznanie o abstraktných pojmoch vrátane tvárí blízkych či známych ľudí až neuveriteľne jednoducho.Keď napríklad uvidíme vlastnú babičku, zareaguje na to jediný neurón, takže to vyzerá, ako keby bol jej obraz ukrytý práve v ňom; tak sa aj zrodil prvý polovedecký a položartovný názov tejto mozgovej bunky - babičkin neurón.
Rovnaká reakcia jediného neurónu však sprevádza pohľad na spevákov, hercov či športovcov, takže v hlave máme neuróny pre Michaela Jacksona, Brada Pitta alebo Kim Clijstersovú. Ba čo viac: neurón je aktívny nielen pri vizuálnom podnete, ale aj pri počutí konkrétneho slova či mena, alebo aj v prípade, keď o ňom (prípadne o tom) iba uvažujeme.
Tento poznatok inšpiroval oboch uvedených vedcov spolu s Moranom Cerfom z Caltechu (bol vedúcim výskumného tímu) a ďalšími neurovedcami, aby po činnosti neurónov pri rozoznávaní dôležitých informácií pátrali priamo v mozgu.
Vedci sa najskôr dobrovoľníkov pýtali na záujmy a potom im premietali vyše sto obrázkov známych záberov, napríklad obrázky Marilyn Monroe alebo Michaela Jacksona. Na záver mohli vybrať štyri najkontrastnejšie obrázky osobností, ktoré sa v mozgu dobrovoľníkov odrážali v zrkadle zjavnej aktivity neurónov.
V prvej časti pokusu dobrovoľníkov poprosili, aby rozmýšľali o snímkach, napríklad Marilyn Monroe, a toto rozmýšľanie sa pokúsili previesť do pohybu kurzora na obrazovke. Tak získavali spätnú väzbu a učili sa zosilňovať myšlienky o vybranom objekte.
Po prvom tréningu vedci podmienky trochu skomplikovali. Na obrazovke počítača dobrovoľníkom ukázali dve snímky so zníženým jasom. Museli si vybrať jeden, myslieť naň a pokúsiť sa myšlienkovým úsilím potlačiť druhý obrázok.
Aktivitu ich mozgu lúštilo zariadenie nazvané brain-computer interface, ktoré taktiež upravovalo signál na premietanie obrázkov a zosilňovalo obraz zodpovedajúci aktivite neurónov v mozgu. Dobrovoľníci našli niekoľko spôsobov, ako úlohu vyriešiť. Niektorí o obrázku iba rozmýšľali, iní opakovali kľúčové meno nahlas, iní sústreďovali pohľad na nejaký detail, ktorý si na obrázku všimli.
Keďže výsledok svojho snaženia videli okamžite na obrazovke, väčšinou sa naučili veľmi rýchlo zosilniť vybraný obrázok - stačilo aj desať sekúnd. Z celkového množstva 900 pokusov boli úspešní v 70 percentách.
Bližšie sa javí možnosť, že podobný dômyselný prístroj na rozhraní človek - stroj, aký použili americkí vedci, by mohol „čítať myšlienky“ ochrnutých ľudí.
Dekódovanie ľudského genómu
Vedcom sa po prvýkrát podarilo dekódovať celý ľudský genóm, vrátane častí, ktoré doterajším sekvenovaním DNA nebolo možné rozlúštiť. Doposiaľ sa vedcom nedarilo rozlúštiť približne osem percent ľudského genómu. Vedci teraz pri dekódovaní tejto chýbajúcej časti použili nové technológie, ktoré umožnili „čítať“ dlhé časti DNA naraz a zachytiť prípadné opakovania, pričom sa zameriavali na bunky, ktoré obsahovali DNA zdedenú od otca.
„Niektoré z génov, ktoré nás ako ľudí robia jedinečnými, boli práve v tejto nepreskúmanej časti,“ uviedol Evan Eichler z Washingtonskej univerzity.
Podľa vedcov ide o „neuveriteľný vedecký úspech“, pričom tvrdia, že kompletné rozlúštenie genómu pomôže k lepšiemu pochopeniu jeho fungovania, genetických chorôb a ľudskej jedinečnosti. Mohlo by sa tiež ukázať ako prelomové v oblasti starnutia, liečby rakoviny, srdcových a neurodegeneratívnych ochorení.
Ľudský genóm sa skladá z približne 3,1 miliardy párov DNA - reťazcov, ktoré obsahujú dve dusíkaté bázy - adenín (A) a cytozín (C) alebo tymín (T) a guanín (G). Gény sú úseky DNA, ktoré sú nositeľmi genetickej informácie, jedinečnej pre každého človeka.
Kvantové tunelovanie a mutácie DNA
Molekuly života (DNA) sa replikujú s extrémnou presnosťou. Ani tento proces sa však nezaobíde bez chýb, čo môže viesť k mutáciám. Podľa novej štúdie publikovanej Nature Communications Physics práve tieto chyby pri replikovaní sú spôsobené zvláštnosťami kvantového sveta.
DNA je nositeľkou genetickej informácie bunky, riadi rast, delenie a regeneráciu bunky. Väčšinou je DNA v bunke uložená ako dvojzávitnicová špirála. Dusíkaté bázy tvoriace štruktúru DNA sú štyri - adenín (A), guanín (G), cytozín (C) a tymín (T). Niekedy sa však tieto vodíkové väzby môžu zmeniť, čo znamená, že bázy sa spárujú s nesprávnou „dvojičkou“.
Toto nesprávne prepojenie báz vedie k mutácii. V novej štúdii vedci z Univerzity v Surrey zistili, že niektoré z týchto mutácií, respektíve modifikácií môžu nastať v dôsledku unikátneho fenoménu kvantového sveta známeho ako kvantové tunelovanie.
Tunelový jav, alebo kvantové tunelovanie, je fyzikálny kvantový jav, pri ktorom častica porušuje princíp klasickej fyziky tým, že prechádza potenciálovou bariérou, ktorá je vyššia ako energia častice.
Nová štúdia však ukázala, že nielenže k tomuto deju v biologickom prostredí dochádza, ale teplo je potrebné pre aktiváciu protónov, na to, aby urobili „skok“ - pretunelovali. Biológovia predpokladali, že k tunelovaniu dochádza len pri nízkych teplotách a v relatívne jednoduchých systémoch.