Mensen zijn ongelooflijke levende machines, met benen die sterk genoeg zijn om marathons en hersenen slim genoeg te laten lopen om te weten dat onzichtbare donkere materie bestaat. Ons lichaam zorgt ervoor dat we de juiste frequenties horen, sturen de juiste immuuncellen naar een papiersnede en weten wanneer we moeten stoppen met het drinken van water. Maar er is nog veel te ontwarren over ons menselijk lichaam, dus ontdekken we voortdurend nieuwe organen en nieuwe geheimen over hoe al onze hoeken en gaten ons op de been houden. Het afgelopen jaar onthulden nieuwe ontdekkingen een onzichtbaar netwerk van immuuncellen, een "Jell-O" -viool in onze oren en hoe de oudste mensen ter wereld het tot zulke extreme tijden hebben overleefd.
"Jell-O" hoorzitting
Mensen kunnen het zo goed horen vanwege een kleine "Jell-O" -viool die in de oren zit. De dunne klodder weefsel, ook wel bekend als het tectoriale membraan, bestaat voor 97% uit water. Dit weefsel helpt geluidsgolven van het oor naar zenuwreceptoren te brengen, die die vibratie vervolgens vertalen in een elektrisch signaal dat de hersenen kunnen lezen. Uit nieuw onderzoek bij muizen is gebleken dat dit oor Jell-O het slakkenhuis helpt - een holte in het binnenoor die deze zenuwreceptoren bevat - om hoge frequenties van lage frequenties te scheiden. Het doet dit door de stijfheid te veranderen, gebaseerd op de waterstroom die door de kleine poriën stroomt, vergelijkbaar met wat er gebeurt als je een viool of gitaar stemt.
Kleine haarvaten
Onze botten zitten misschien vol met een voorheen onbekend netwerk van microscopische tunnels. Deze routes kunnen van vitaal belang zijn voor het transport van immuuncellen - gemaakt in botten - naar het bloed voor circulatie. Een groep onderzoekers ontdekte honderden van deze kleine bloedvaatjes of haarvaten in de beenderen van muizen. Maar iets vinden bij muizen vertaalt zich niet noodzakelijkerwijs naar mensen, dus besloot een van de onderzoekers zijn eigen been in een MRI-machine te steken. Uit de scans van het been van de onderzoeker bleek dat er gaten in het botweefsel waren die erop konden wijzen dat deze haarvaten ook bij mensen voorkomen.
Stop met het drinken van water
De hersenen zorgen er volgens nieuw onderzoek voor dat we niet te veel of te weinig water drinken met behulp van een voorspellingsmechanisme in de darmen. De groep ontdekte dit door optische vezels en lenzen in muizen in de buurt van de hypothalamus te implanteren - een hersengebied dat de bloeddruk en andere lichamelijke processen reguleert en de thuisbasis is van 'dorstcellen'. Een paar seconden na het drinken van iets beginnen de mond en keel signalen naar de hersenen af te vuren. Deze signalen vertellen de hersenen dat je minder dorst hebt - dus stop je met drinken. Op die manier blijf je niet drinken gedurende de 10 minuten tot een uur die nodig is om die vloeistof daadwerkelijk in de bloedbaan te krijgen en naar de cellen in het lichaam te laten circuleren.
Maar je mond en keel zouden je hersenen vertellen om je dorst te lessen, ongeacht het soort vloeistof dat je drinkt, ware het niet dat er nog een mysterieus signaal was. Deze komt uit de darmen en zorgt ervoor dat de hersenen weten dat het water dat het bereikt zout is - wat het lichaam kan uitdrogen - of niet-zout is, waardoor de hersenen alleen dorst lessen als de muizen vers water dronken.
Nieuw orgel
Dit jaar ontdekten wetenschappers een voorheen onbekend orgaan dat recht onder de huid zit, en het kan je helpen de pijn van een speldenprik te voelen. Eerder werd gedacht dat naaldprikken werden waargenomen door zenuwuiteinden die onder de buitenste laag van de huid zitten. Maar een nieuwe studie uitgevoerd bij muizen (maar waarvan ook wordt aangenomen dat het van toepassing is op mensen) ontdekte dat zenuwen die in speciale cellen verstrikt zijn, ons helpen dit gevoel te voelen. Dit netwerk van vertakte cellen genaamd "Schwann-cellen" en zenuwen vormt samen een nieuw "sensorisch orgaan" omdat het reageert op externe druksignalen (prikken of prikken) en die informatie doorgeeft aan de hersenen.
Kleine hagedisachtige spieren
Menselijke embryo's groeien extra, hagedisachtige spieren in hun handen en voeten die vóór de geboorte verdwijnen, ontdekten wetenschappers. Door naar 3D-beelden uit een embryonale beelddatabase te kijken, ontdekte een groep dat menselijke foetussen rond week zeven van de zwangerschap handen en voeten hadden met elk ongeveer 30 spieren. Zes weken later bevatten ze er slechts 20. Voordat de baby wordt geboren, versmelten die extra spieren met andere spieren of krimpen weg, maar het is onduidelijk waarom of hoe.
Deze tijdelijke spieren zijn mogelijk overblijfselen van onze voorouders en zijn mogelijk meer dan 250 miljoen jaar geleden verdwenen van volwassen mensen, toen zoogdieren voor het eerst evolueerden van zoogdierachtige reptielen, suggereren de onderzoekers. Maar omdat het onderzoek klein was, moet het worden gerepliceerd met een veel grotere groep voordat onderzoekers met zekerheid kunnen zeggen dat deze verschijnen en verdwijnen spieren in alle foetussen bestaan.
De oudste mensen ter wereld
Supercentenarians, of mensen die 110 jaar of ouder zijn, hebben misschien een geheim. Een studie die dit jaar werd gepubliceerd, toonde aan dat supercentenarians hogere dan gemiddelde concentraties van een immuuncel hebben die een "T-helpercel" wordt genoemd en die hen kan beschermen tegen virussen en tumoren. Om dit te achterhalen, trokken onderzoekers bloed van zeven supercentenarians en vijf controledeelnemers, die in leeftijd varieerden van die van in de vijftig tot die van in de tachtig. Vervolgens isoleerden ze de immuuncellen en ontdekten wat ze deden door het messenger-RNA te meten dat door de genen in de cellen wordt geproduceerd. Messenger-RNA vertaalt genetische instructies van DNA en brengt het naar de celkern, zodat specifieke eiwitten kunnen worden geproduceerd.
De supercentenarians hadden een type T-helpercel genaamd CD4 CTL's die het vermogen hadden om andere cellen aan te vallen en te doden. Het is natuurlijk niet duidelijk of supercentenarians hun levensduur te danken hebben aan deze immuuncellen, maar eerder is aangetoond dat dergelijke cellen tumorcellen aanvallen en beschermen tegen virussen bij muizen.
Hersenen-efficiëntie
Er kan een reden zijn waarom sommige mensen heel goed zijn in trivia en 'alles weten': zeer efficiënt bekabelde hersenen. Een groep onderzoekers in Duitsland analyseerde de hersenen van 324 mensen met verschillende graden van algemene kennis of semantisch geheugen (het soort informatie dat zou opduiken in een spelletje trivia), op basis van vragen die hen werden gesteld over verschillende gebieden zoals kunst , architectuur en wetenschap.
Hersenscans van de deelnemers toonden aan dat degenen die meer algemene kennis hadden behouden en zich konden herinneren, efficiëntere hersenverbindingen hadden - sterkere en kortere verbindingen tussen hersencellen. Dit is logisch, want stel je voor dat je de vraag beantwoordt: 'In welk jaar vond de maanlanding plaats?'
We hebben misschien het woord 'maan' opgeslagen in één gebied van de hersenen, maar de 'maanlanding' in een ander, en kennis van het jaar waarin het gebeurde in weer een ander. Mensen met een efficiënt brein kunnen die verschillende items beter met elkaar verbinden om de vraag snel te beantwoorden. (Maar de onderzoekers vonden geen verband tussen meer algemene kennis en meer hersencellen.)
Immuuncel X
Wetenschappers hebben een voorheen onbekend type cel in het menselijk lichaam ontdekt, de 'immuuncel X' genaamd, en het zou kunnen werken als twee andere typen immuuncellen, die een rol spelen bij het veroorzaken van diabetes type 1, suggereert nieuw onderzoek. Er zijn waarschijnlijk niet veel van deze cellen in het menselijk lichaam - misschien minder dan 7 op de 10.000 witte bloedcellen, maar ze kunnen krachtige spelers zijn in het stimuleren van auto-immuniteit - wanneer het lichaam zijn eigen cellen voor iets vreemds vergist en ze aanvalt.
Deze X-cellen lijken op zowel B-cellen als T-cellen, twee celtypes die belangrijk zijn voor het bestrijden van infecties (maar die ook verantwoordelijk zijn voor auto-immuunziekten). De X-cel maakt antilichamen zoals B-cellen die T-cellen activeren, die vervolgens alles aanvallen wat het vreemd acht. In het geval van diabetes type 1 vernietigen immuuncellen ten onrechte gezonde bètacellen in de alvleesklier die het hormoon insuline aanmaken. De onderzoekers vonden bewijs dat deze X-cellen voorkomen bij mensen met diabetes type 1, maar niet bij gezonde controles. Toch is het niet duidelijk of er één of meerdere cellen verantwoordelijk zijn voor de ziekte.
Tongen kunnen ruiken
In ander nieuws hebben de cellen in je tong de mogelijkheid om te ruiken. Dat ontdekten onderzoekers na het kweken van menselijke smaakcellen in het lab. Ze ontdekten dat die cellen een paar moleculen bevatten die in reukcellen worden aangetroffen, de cellen in de neus die verantwoordelijk zijn voor, nou ja, ruiken. Toen ze smaakcellen aan geurmoleculen blootstelden, reageerden de cellen net als de reukcellen. Maar dit is niet ongebruikelijk - olfactorische cellen zijn ook eerder gevonden in de darmen, in zaadcellen en zelfs in haar. Hoewel we wisten dat smaak en geur sterk met elkaar verweven waren (wat duidelijk wordt wanneer een verstopte neus de smaak van voedsel milder maakt), suggereert deze studie dat menselijke smaakcellen mogelijk veel gecompliceerder zijn dan eerder werd gedacht.
Beperk tot menselijk uithoudingsvermogen
Het blijkt dat mensen, zelfs duursporters, beperkte energie hebben. Wetenschappers berekenden dat de limiet van het menselijk uithoudingsvermogen ongeveer 2,5 keer het metabolisme in rust van het lichaam is (het aantal calorieën dat het lichaam verbrandt voor elementaire fysiologische behoeften, zoals het handhaven van de lichaamstemperatuur of ademhaling), of 4.000 calorieën per dag voor een gemiddelde persoon. Ze berekenden dit door gegevens te analyseren van enkele van de meest extreme duurevenementen die op onze planeet plaatsvinden, zoals de Race Across the USA, en door die gegevens te vergelijken met andere duurevenementen.
Ze ontdekten dat hoe langer het evenement, hoe moeilijker het werd om calorieën te verbranden. Maar atleten vallen niet op de grond wanneer ze deze drempel van 2,5 keer bereiken. Ze kunnen doorgaan, maar ze kunnen geen evenwicht bewaren tussen het aantal verbruikte calorieën en de verbrande hoeveelheid, dus beginnen ze af te vallen, wat op de lange termijn niet houdbaar is. Bovendien ontdekten onderzoekers dat zwangere vrouwen ongeveer 2,2 keer hun metabolisme in rust werkten, alleen door een baby te laten groeien. Dus ongeacht de activiteit, een baby laten groeien, fietsen of rennen door de Verenigde Staten, het lichaam lijkt een limiet te hebben aan de hoeveelheid energie die het je op de lange termijn kan geven.
