נמליים הינה משפחה ששייכת לסדרת הדבוראים. מדובר במשפחה מצליחה יחסית אבולוציונית בזכות הארגון החברתי שלהם. כך מסוגלות הנמלים לחלק ביניהם עבודה, לתקשר ולפתור בעיות מורכבות. התקשורת של הנמלים מבוצעת בעיקר בעזרת פרומונים, חלקיקי ריח, שאותם הן משאירות על פני הקרקע כשהן מוצאים מסלול למזון. נמלים אחרות מחזקות או מחלישות את מסלול הפרומונים בהתאם לרלוונטיות שלו (למשל בעקבות מחסום במסלול). רק 10% מכלל הנמלים של המושבה מלקטות מזון והן עושות זאת בעזרת איבר שנקרא זפק שמשמש להאכלת נמלים אחרות במעין האכלה מפה לפה (trophallaxis).

מחקר חדש של מכון ויצמן, בראשותו של פרופ’ עופר פינרמן וד”ר אפרת גרינוולד מהמחלקה לפיסיקה של מערכות מורכבות, אשר פורסם בכתב העת eLife, מגלה כי נמלים יכולות להתאים את כמויות המזון שהן מלקטות לצרכי הקן כולו – גם מבלי לדעת מה מידת הרעב הכללית במושבה. במחקר השתמשו פרופ’ פינרמן וצוות המחקר בהדמיה פלואורסצנטית אשר אפשרה להם לעקוב אחר כמויות המזון בבטן של נמלי קמפונית קדושה, ובסימון כל נמלה באמצעות תגיות זעירות אשר אפשרו לזהות כל אחת מהן לאורך כל תהליך ההאכלה. הם גילו שהנמלים אוספות מזון בהתאם לכמות המזון שכבר נמצאת בבטן של נמלים אחרות שהן פוגשות בדרך וכך בעצם איסוף המזון מושפע ממידת הרעב הכללית במושבה.

חשיבות מחקר זה, מעבר להבנה הנושא בקרב הנמלים, היא בהבנה איך מערכת שיתופית ללא שליטה מרכזית מקיימת בקרה, ועשוי להציע תובנות חדשות על תפקודן של מערכות שליטה מבוזרת בשירות האדם, כגון רשת החשמל ורשתות תקשורת סלולרית.

 

קישור לידיעה- אתר מכון ויצמן

קישור למאמר בכתב העת elife

סרטון המראה כיצד מתבצעת האכלה מפה לפה אצל נמלים- אתר יוטיוב

 

ההכחדה ההמונית החמישית (הכחדת קרטיקון-פלאוגן), בה הושמדו בין השאר הדינוזאורים, אירעה לפני שישים ושש מיליון שנה כאשר אסטרואיד בשם צ’יקסולוב (Chicxulub) פגע בפני כדור הארץ, פיזר שכבה דקה של חרסית הכוללת יסודות שהינם נדירים בכדור הארץ (לכן הסברה שמדובר באסטרואיד), וגרם לשריפות יער ענקיות ולגשם חומצי שמילאו את האטמוספרה בפיח. הפיח חסם את היכולת לבצע פוטוסינתזה וכך השמיד את כל היערות על פני כדור הארץ.

מחקר חדש של דניאל פילד מאוניברסיטת באת’ שבבריטניה בשיתוף רייגן דאן, פלאונטולוגית מארצות הברית וחוקרים נוספים משבדיה, אשר פורסם בכתב העת Current Biology , ניתח מאובנים ששרדו מתקופה זו והתחקה אחרי האבולוציה של העופות. המחקר גילה שעופות, כולל ציפורי שיר, אשר חיו אז על העצים, כולם הוכחדו. מוצאם של הציפורים החיים כיום הוא אך ורק מקרב העופות המעטים ששכנו אז על הקרקע והצליחו לשרוד. בהמשך, לאחר שגדלו העצים שוב, ולאחר שמוצו הגומחות האבולוציוניות על פני הקרקע, עלו שוב העופות חזרה אל העצים ויצרו את הקבוצה המגוונת ביותר בעולם של בעלי חיים ארציים, כמעט 11,000 מינים חיים.

מחקר זה מעיד על כך שמוצא כל העופות כיום הינו מאב קדמון ששכן על הקרקע, אשר הצליח לשרוד את ההכחדה ההמונית לפני 66 מיליון שנה. הוא גם מעיד על החשיבות הרבה של צמחים, כבסיס עליו מתפתחים ושורדים כל בעלי היבשתיים, בזכות היכולת ליצר אנרגיה בעזרת אור השמש באמצעות פוטוסינתזה.

 

קישור למאמר המקורי- אתר Cell

קצת על הכחדת קרטיקון-פלאוגן

 

 

אחד מהקשיים של ילדים עם אוטיזם (תסמונת קנר) היא הקושי שלהם להבין רמזים חברתיים. קושי זה מאפיין את רוב הספקטרום, בין השאר גם את אלו בקצה העליון שלו. מאמר חדש שפורסם ממש לאחרונה בכתב העת NPJ Digital Medicine, חקר את יכולתה של אפליקציה לסמרטפונים המבוססת על משקפי גוגל  (Google Glass), לעזור לזיהוי הבעות פנים אצל ילדים אוטיסטים בשיתוף פעולה עם הוריהם.

במהלך המחקר, צוידו 14 משפחות במשקפיים חכמים למשך כ-10 שבועות, כאשר כל משפחה הכילה ילד אוטיסט בגילאי 3-17 שנים. המשפחות השתמשו במכשיר במשך לפחות שלושה מפגשים שבועיים בני 20 דקות כל אחד. במהלך מפגשים אלו ההורים הציגו לילד האוטיסט, תחת הנחייה מתאימה, שמונה הבעות פנים עיקריות  (אושר, עצב, כעס, גועל, הפתעה, פחד, הבעה ניטרלית ובוז), כאשר המשקפיים תיעדו את שדה הראייה ומסרו מידע ויזואלי וקולי על האינטראקציות הסביבתיות בהתאם למידע שנקלט באפליקציה.

האפליקציה השתמשה בשלוש גישות על מנת לשפר את יכולת הילדים לזהות הבעות פנים – “משחק חופשי”, בו התכנה מספקת לילד רמז בכל פעם שמזהה רגש בפניו של אדם בשדה הראיה; “נחש את הרגש”, בה ההורה מציג אחת משמונת הבעות הפנים שהוזכרו והילד מנסה לנחש את ההבעה, ו-“לכוד את החיוך”, שבה ילדים מספקים רמזים אודות הרגש שהם רוצים להפיק, עד שההורה מביע זאת.

תוצאות המחקר גילו שציוני הילדים במדד תגובתיות חברתית (SRS-2; Social Responsiveness Scale) השתפרו משמעותית. במדד זה ככל הציון גבוה יותר, כך מדובר בהפרעה חמורה יותר של אוטיזם והסתבר שהילדים ירדו בממוצע ב-7.38 נקודות במהלך תקופת המחקר. בשישה מתוך 14 הילדים, חומרת ההפרעה שלהם ממש ירדה מבחינה אבחונית, כך שמי שסווג כבעל הפרעה חמורה, סווג כרגע כבעל הפרעה בינונית, מי שסווג בדרגה בינונית עבר לדרגה קלה ומי שסווג בדרגה קלה עבר לתפקוד תקין. כמו כן 12 משפחות דיווחו על שיפור ניכר של עליה בקשר עין ושיפור בהתנהגות חברתית אצל הילד האוטיסט.

מחקר המשך של ניסוי זה כבר הושלם והפעם על אוכלוסייה של 74 ילדים. הצלחות בניסוים אלו יכולות לפתוח פתח ל”משחקים” בתוך המשפחה עם אביזרים טכנולוגים על מנת לשפר את מצבם של הילדים האוטיסטים, לא רק בתחומים חברתיים אלא גם בתחומי חיים אחרים.

 

קישור למאמר על המחקר- אתר nature

קצת על אוטיזם והפגיעה ביכולת זיהוי של רמזים חברתיים

 

מסת החיים שעל פני כדור הארץ הינה דבר אשר משתנה כל הזמן, בין השאר גם בגלל פעילותו של האדם. היא משפיעה על תופעות עולמיות רבות כמו מחזור הפחמן בטבע, כמות המזון בעולם ועוד.

מפקד ביומסה עולמי, אשר בוצע על-ידי ינון בר-און בהנחייתו של פרופ’ רון מילוא מהמחלקה למדעי הצמח והסביבה במכון ויצמן ושל פרופ’ רוב פיליפס מהמכון הטכנולוגי של קליפורניה, הצליח להשוות לראשונה בין הביומסה של חיידקים, אצות, טרמיטים, עצים, בעלי חיים ובני-אדם. המחקר, אשר הצריך סקירת מחקרים רבים, התייעצות עם מומחים שונים והכרת שיטות מדידה בתחום, גילה למשל שהביומסה של הצומח היא הגדולה ביותר בכדור הארץ- 80% מהמסה של החיים על פני כדור הארץ עם כ-450 ג’יגה-טון פחמן (כן, גם יותר מהחיידקים שהם רק כ-13% מהביומסה של כדור הארץ עם 70 ג’יגה-טון פחמן). כמו כן, על אף שהאוקיינוסים מכסים שטח גדול יותר על פני כדור הארץ, הביומסה של אורגניזמים יבשתיים גדולה פי עד 100 מאשר זו של היצורים הימיים. ברמת בעלי החיים, פרוקי הרגלים (קבוצה הכוללת סרטנים, עכבישים וחרקים) הם הקבוצה הגדולה ביותר ברמת הביומסה (שימו לב שביומסה איננה כמובן מספר הפרטים אלא המסה שלהם), אחרי קבוצה זו נמצא קבוצת הדגים. בני האדם הם בעלי אותה ביומסה כמו הטרמיטים, 0.06 ג’יגה-טון פחמן.

המחקר הוא כמובן אומדן, כי למשל קשה ממש לדעת מהי בדיוק הביומסה של החיידקים (בעוד שלמשל את הביומסה של העצים קל יותר לאתר כי קיים מעקב תמידי על כך באמצעות לווין). למרות זאת, מעקב אחרי הביומסה תאפשר, בין השאר, לדעת כמה בני האנוש משפיעים עליה ומה ההשלכות של השפעות אלו על העתיד.

 

קישור לכתבה על המחקר- אתר מכון ויצמן

קצת על ביומסה

מגע עם ילדה אוטיסטית- התמונה לקוחה מתוך האתר- https://www.rd.com/health/conditions/autism-signs/

חלק ממאפייני האוטיזם הקלסי, או תסמונת קנר בשמה האחר, הוא חוסר נעימות, אשר יכולה למשל להתבטא בנוקשות בעת מגע בסיטואציות חברתיות. זו גם הסיבה שכאשר בעל לקות על הספקטרום האוטיסטי מתבקש לחבק, הוא מסתובב כשהגב לאדם המחבק או נמנע ממגע בכלל. איפיון זה מצטרף לאיפיונים רבים אחרים הקשורים לרגישות-יתר או תת-רגישות לגירוי עצבי בחושים שונים כמו ראייה, מגע וטעם.

מחקר חדש יחסית של ד”ר פלד-אברון, אז דוקטורנטית בחוג לפסיכולוגיה באוניברסיטת חיפה, בהנחיית פרופ’ סימון שמאי צורי, אשר התפרסם בכתב העת Autism Research, שופך אור בפעם הראשונה על הגורם לרגישות זו ועל התחושה אותה חשים אנשים על הרצף אשר נחשפים לאותו מגע. במחקר נסקרו שתי קבוצות, שניהם של מבוגרים בין גילאי 18-39- קבוצה אחת על הרצף האוטיסטי המתפקדים תפקוד גבוה וקבוצה שנייה של אנשים שאינם אובחנו כאוטיסטים. לאותן קבוצות הוצגו תמונות בארבעה תנאים שונים: מגע חברתי בין שני אנשים, אינטראקציה חברתית בין אנשים אך ללא מגע, מגע בין חפצים וחפצים שאינם נוגעים אחד בשני. מסריקת האותות החשמליים של גלי המוח, התברר שבתגובה לתמונות הסיטואציה של המגע הגופני-חברתי,  קבוצת האוטיסטים הדגימה גלי מוח המאפיינים גלי מוח של אדם הנמצא בחרדה ביחס לקבוצת הלא-אוטיסטים. כמו כן, ככל שהנחקרים אופיינו עם יותר מאפיינים אוטיסטים, כך הסיגנלים המרמזים על חרדה ממגע חברתי היו גבוהים יותר. כאשר הקבוצה של האוטיסטים צפו בשלושת הסיטואציות האחרות (כולל הסיטואציות החברתיות ללא מגע)- לא נראו אותם גלים המרמזים על חרדה. תוצאת המחקר מקבילה לתוצאות של מחקרים הסוקרים גלי מוח אצל אנשים עם פוביות.

מחקר זה מספק אבן דרך נוספת בהבנה של אנשים על הספקטרום האוטיסטי ויכולה לקדם טיפול מתאים, פסיכולוגי-התנהגותי או תרופתי, הממוקד בפוביה ממגע חברתי.

 

קישור לכתבה על המחקר- אוניברסיטת חיפה

קישור לתקציר המאמר- אתר online library

 

 

התקופה הנוכחית היא תקופה עמוסה של מבחנים שבהם מתמודדים סטודנטים מכלל האוניברסיטאות עם למידה ושינון נפחי חומר עצומים. מחקר רב מתקיים בדרך שבה אפשר לשפר את מהירות הלמידה המוחית וכך לחסוך זמן (ועדיין  לקבל ציונים גבוהים (-:). אחד המחקרים האחרונים בתחום נעשה באוניברסיטת תל אביב בהובלתו של ד”ר ניצן צנזור מבית הספר למדעי הפסיכולוגיה ומבית הספר סגול למדעי המוח וחשף מנגנון למידה אחר, מהיר הרבה יותר ויעיל מסתם לשנן חומר למידה כפי שלמדנו לעשות עד כה.

המחקר, אשר התפרסם בכתב העת המוביל Nature Neuroscience, הציג מטלה ויזואלית לכ-70 משתתפים מעל גיל 18. במטלה הובזקו לעיניהם גירויים ויזואליים למשך כמה אלפיות שניות ולאחר מכן התבקשו המשתתפים לענות על שאלות הנוגעות לאותם גירויים על מנת לבחון את הזיכרון שלהם. בדרך כלל, על מנת שהנחקרים יזכרו טוב יותר, נהוג היה לעשות את אותו הדבר במשך יום אחרי יום, אך הפעם החוקרים זימנו את הנחקרים שלוש פעמים בהפרש של ימים אחרים, תוך שהם חוסכים זמן שינון יקר. התברר שאותם הנחקרים זכרו בדיוק אותו הדבר כאילו הקרינו להם את הגירויים הוויזואליים מידי יום. החוקרים טוענים שהסיבה לכך היא שלמוח היתה שהות גדולה יותר להטמיע את הלמידה, בין השאר בשנת לילה.

הטמעת אסטרטגיית למידה שכזו יכולה להיות הרבה יותר חסכונית בזמן, כסף ומשאבים מאשר שיטות שינון ממושכות וגם לעזור לשיקום והשבת תפקודים לאנשים עם פגיעות מוחיות.

 

קישור לכתבה על המחקר- אוניברסיטת תל-אביב

קישור למאמר המקורי של המחקר- כתב העת Nature Neuroscience

מצגת מעניינת על למידה ושיטות שינון בשדה הקליני- נדב כרמית

 

 

אמנם סיבת המוות העיקרית בישראל היא מחלת הסרטן, אלא שכיום ברור שגורם סיכון מקשר לסיבות תמותה רבות כתוצאה ממחלות כגון סרטן, מחלות לב, מחלות נשימתיות, סכרת ועוד, הינו זיהום אוויר.

מחקר שהתפרסם על-ידי חוקרים ממשרד הבריאות, ביניהם פרופ’ איתמר גרוטו, ד”ר גרי גינסברג וד”ר אודי קלינר, מצא שזיהום אוויר חלקיקי (זיהום אוויר שנובע מחלקיקים נשימים שקוטרם עד 2.5 מיקרון ומקורם בתחנות כח, תעשייה, תחבורה ועוד), גורם בין 1,608 ל-2,253 מקרי מוות בשנה. כמו כן כימות עלות ההוצאה הכספית שנגרמת למדינה בעקבות זיהום האוויר בשל אשפוזים, איבוד ימי עבודה ועוד מצטבר למיליארדי שקלים בשנה.

המחקר, אשר פורסם בכתב העת Israel Journal of Health Policy Research, אסף מידע מתחנות ניטור בארץ והצליב אותם עם תחלואה הקשורה לזיהום אוויר בהתאם למודלי מחקר מחמירים. הוא מצטרף לשורת מחקרים הנעשים כיום בתחום בעולם (בו, לפי ארגון הבריאות העולמי, מעל 7 מיליון אנשים מתים כתוצאה מזיהום אוויר). אמנם המקור העיקרי לפי המחקרים הינו זיהום תחבורתי, אך עדיין ניתן לעשות דברים רבים אחרים על מנת להקל עליו גם ברמת התעשייה, וכך לאפשר לאנשים לנשום אוויר נקי יותר, להיות בריאים יותר ולחסוך כסף רב למשק הישראלי.

 

קישור לידיעה- אתר זווית למדע וסביבה

קישור למחקר המלא

 

תוחלת החיים בישראל לגברים בשנת 2016 עמדה על 80.7 שנים (84.2 שנים בקרב נשים), אך יש גברים שמאריכים שנים הרבה יותר מכך והחוקרים מחפשים סיבות לעניין. לאחרונה מחקר שנעשה באוניברסיטת חיפה, בהנחייתו של פרופ’ גיל עצמון מהמעבדה לגנטיקה ואפיגנטיקה של זקנה ואריכות ימים, גילה שמוטציה בגן לקולטן של הורמון הגדילה (growth hormone – הורמון המופרש מבלוטת יותרת המוח ותפקידו בין היתר לווסת ייצור חלבונים ולהמריץ צמיחת עצמות אצל ילדים ומתבגרים-ע.ב.ח.) תורמת להארכת חיים של גברים בעשר שנים בממוצע.

מחקרים קודמים אישרו שפגיעה במסלולים גנטיים וביולוגים הקשורים להורמון הגדילה ולפקטור גדילה דמוי אינסולין (IGF-1 ; הורמון חלבוני טבעי המיוצר בעיקר בכבד, בעל מבנה דומה מאוד לאינסולין שיש לו חשיבות גדולה בגדילת ילדים) תורמים  לאריכות ימים. במחקר הספציפי בוצעו מיפויים גנטיים לארבעה אוכלוסיות של גברים בני מעל ל-100 מכל רחבי העולם, אשר הושוו למיפויים גנטיים מקבוצת בקרה של גברים בגילאי 70. בכל קבוצות הגברים מעל גיל 100 נמצאה מוטציה שבה חסר אקסון 3 בגן לקולטן של הורמון הגדילה, ואילו בקבוצת הבקרה לא נמצאה המוטציה. מוטציה זו כמובן איננה הסיבה היחידה לתוחלת חיים ארוכה, אך הימצאותה מבטיחה כמעט בוודאות עשר שנות חיים נוספות למי שנושא אותה.

מוטציה זו שונה בדרך השפעתה ממה שקורה בדרך כלל בטבע, כיוון שהיא אמנם גורמת לתאים לקלוט פחות את הורמון הגדילה, אבל כאשר ההורמון נקלט בקולטן, ביטוי החלבונים בתוך התא מוגבר פי כמה וכמה ולכן האנשים עם המוטציה גבוהים ב-3 סנטימטרים בממוצע מכאלו ללא המוטציה. בטבע , בדרך כלל פרטים נמוכים יותר של אותו המין חיים שנים רבות יותר. כעת החוקרים מנסים להבין יותר לעומק את המכניזם שעומד מאחורי גילוי זה.

 

קישור למאמר על המחקר- אתר sciencemag

קצת על תוחלת חיים בעולם

 

דימות תלת-ממדי במוח מתבצע כיום בטכניקות שונות, אם כי הדימות עדיין איננו באיכויות המאפשרות להדגים בצורה ספציפית ממש את תאי העצב ואת אופי הקשרים בין תאי העצב. טכנולוגיה חדשה שהולכת וצוברת תאוצה בשנה-שנתיים האחרונות הינה טכנולוגיה אופטו-אקוסטית חדשנית לדימות מוחי, המאפשרת ניטור תלת-ממדי של אזורים המכילים מיליוני תאי עצב במהירות ובעומק חסר תקדים.

המערכת החדשה, שמה FONT (נוירו-טומוגרפיה אופטו-אקוסטית פונקציונלית), פותחה על-ידי מדענים מהטכניון בראשותו של פרופ’ שי שהם מהפקולטה להנדסה ביו-רפואית, ועל-ידי  צוות מדענים ממכון הלמהולץ הגרמני (בעיר מינכן) בראשותו של פרופ’ דניאל רזנסקי. היא מבוססת על פולסים קצרים של לייזר הגורמים לתנודות זעירות וארעיות של הרקמה וכתוצאה מכך ליצירת גלי אולטרסאונד. תנודות אלה מנוטרות על ידי גלאים ייעודיים ומתורגמות לכדי תמונות תלת ממדיות של הרקמה. הטכנולוגיה החדשנית מבוססת על תגליתם של פרופ’ רזנסקי ושהם, לפיה לחלבונים הרגישים לריכוז סידן יש חתימה אופטו-אקוסטית המאפשרת ניטור פעילות מוחית. ניטור זה מתבסס על שינויים מהירים בריכוזי יוני הסידן הנלווים לפעילות המוח.

החוקרים בחנו את המערכת החדשה על מוחות של דגי זברה בוגרים, אך לטענתם הטכנולוגיה החדשה מאפשרת דימות מוחות גדולים הרבה יותר מהגדלים האפשריים הקיימים כיום בשיטות של דימות אופטי מיקרוסקופי, אשר גם מוגבלות מאוד בעומק החדירה שלהן. למערכת החדישה גם יכולת לדמות הרבה יותר מהר מהטכנולוגיות הקיימות כיום.

אם אכן תיכנס טכנולוגיה זו לשירות פעיל, היא תשפר את הדימות האופטי באופן משמעותי מאוד ואז אפשר יהיה להבין טוב יותר את אופן הפעולה של המוח בבריאות ובחולי, ולצפות באוכלוסיות תאי עצב במוח ובאינטראקציות ביניהם.

 

קישור לכתבה על הטכנולוגיה- אתר הטכניון

קישור למאמר המלא על הטכנולוגיה- אתר Nature

 

 

פלואורסנציה היא תופעה שבה ישנה פליטה ספונטנית של אור ממולקולה הנמצאת במצב מעורר, כתוצאה מבליעת אור או קרינה אלקטרומגנטית, כאשר אורך הגל של האור הנפלט יותר גדול מאורך הגל של האור הנבלע- למשל אור אולטרה-סגול גורם לפליטת אור ירוק או כחול. פלואורסנציה אצל בעלי חיים ימיים היא יחסית דבר נפוץ, אך היא הרבה פחות נפוצה ביבשה (הגחליליות יוצרות אור בעזרת חיכוך, לא מדובר בפלואורסנציה- ע.ב.ח.). אפשר לראות אותה אצל מינים מסוימים של תוכים או עקרבים ובין השאר היא משמשת לתקשורת.

לאחרונה גילו חוקרים מארגנטינה וברזיל מין צפרדע בשם Hypsiboas punctatus (צפרדע העצים המנוקדת הדרום-אמריקאית) אשר זוהרת באור אולטרה-סגול בצבעים של ירוק וכחול. החוקרים גילו שהפעם מדובר בסוג מולקולות חדש שנמצאות אצל הצפרדעים בבלוטות הלימפה, בעור ובהפרשות מבלוטות בעור ומטרתם כנראה לסייע לצפרדעים לתקשר ולאתר אחת את השנייה בעזרת הפלואורסנציה.

הבנה לגבי הדרך שבה מבוצעת פלואורסנציה אצל בעלי חיים עוזרת לחוקרים לשלב אותה במחקרים ביולוגיים שונים ואז לשפר את יכולת האיתור והצפייה במרכיבים מסוימים הנחוצים למחקר.

 

למאמר המקורי של הידיעה

סרטון המראה כיצד הצפרדע זוהרת בחושך- אתר יוטיוב

קצת על פלואורסנציה