Mennesker er utrolige levende maskiner, med bena sterke nok til å løpe maraton og hjerner som er smarte nok til å vite at usynlig mørk materie eksisterer. Kroppene våre sørger for at vi hører de riktige frekvensene, sender de riktige immuncellene til papirkutt og vet når vi skal slutte å drikke vann. Men det er fremdeles mye å krangle om menneskekroppene våre, så hele tiden oppdager vi nye organer og nye hemmeligheter om hvordan alle kriker og kroker holder oss i gang. Det siste året avslørte nye funn et usynlig nettverk av immunceller, en "Jell-O" fiolin i ørene våre og hvordan de eldste menneskene i denne verden overlevde til så ekstreme aldre.
"Jell-O" -hørsel
Mennesker hører kanskje så godt på grunn av en ørliten "Jell-O" fiolin som sitter inne i ørene. Den tynne klumpen av vev, ellers kjent som den tectoriale membranen, består av 97% vann. Dette vevet hjelper med å bringe lydbølger fra øret til nerveseptorer, som deretter oversetter den vibrasjonen til et elektrisk signal hjernen kan lese. Ny forskning utført på mus har funnet at dette øret Jell-O hjelper cochlea - et hulrom i det indre øret som inneholder disse nerveseptorene - skiller høye frekvenser fra lave frekvenser. Det gjør du ved å endre stivhet, basert på vannføring som renner gjennom de bittesmå porene, på lik linje med hva som skjer når du stiller inn en fiolin eller gitar.
Små kapillærer
Beina våre kan være fulle av et tidligere ukjent nettverk av mikroskopiske tunneler. Disse traséene kan være viktige for å transportere immunceller - laget i bein - ut til blodet for sirkulasjon. En gruppe forskere oppdaget hundrevis av disse bittesmå blodårene, eller kapillærene, i benbeina til mus. Men å finne noe i mus betyr ikke nødvendigvis mennesker, så en av forskerne bestemte seg for å stikke sitt eget ben inn i en MR-maskin. Skannene på forskerens ben viste at det var hull i beinvevet som kunne indikere at disse kapillærene også eksisterer hos mennesker.
Slutt å drikke vann
Hjernen sørger for at vi ikke drikker for mye eller for lite vann ved å bruke en prediksjonsmekanisme i tarmen, ifølge ny forskning. Gruppen fant ut av dette ved å implantere optiske fibre og linser i mus i nærheten av hypothalamus - et hjerneområde som regulerer blodtrykk og andre kroppslige prosesser og er hjemsted for "tørstceller." Noen sekunder etter å ha drukket noe, begynner munnen og halsen å skyte signaler til hjernen. Disse signalene forteller hjernen at du føler deg mindre tørst - så du slutter å drikke. På den måten fortsetter du ikke å drikke i 10 minutter til en time det tar for den væsken å komme inn i blodomløpet og sirkulere til celler i kroppen.
Men munnen og halsen din vil fortelle hjernen din å slukke tørsten, uavhengig av hvilken type væske du drikker, hvis det ikke var for et annet mystisk signal. Denne kommer fra tarmen, og den sørger for at hjernen vet at vannet som når den er salt - noe som kan dehydrere kroppen - eller salt, noe som sikrer at hjernen slukker tørsten bare når musene drakk ferskt vann.
Nytt orgel
I år oppdaget forskere et tidligere ukjent organ som sitter rett under huden, og det kan hjelpe deg med å føle smerten ved en pinprick. Man trodde tidligere at nåleprikker ble sanset av nerveender som sitter under det ytre laget av huden. Men en ny studie utført på mus (men som også antas å gjelde mennesker) fant at nerver som er sammenfiltret i spesielle celler er det som hjelper oss å føle denne følelsen. Dette nettet med forgrenede celler som kalles "Schwann-celler" og nervene sammen utgjør et nytt "sanseorgan" fordi det reagerer på eksterne trykksignaler (prikker eller jabs) og gir den informasjonen til hjernen.
Små øgdelignende muskler
Menneskelige embryoer vokser ekstra, øgdelignende muskler i hender og føtter som forsvinner før fødselen, fant forskere. Ved å se på 3D-bilder fra en embryonal bildedatabase, fant en gruppe at om lag syv svangerskapsuke hadde menneskelige fostre hender og føtter som inneholdt omtrent 30 muskler hver. Seks uker senere inneholdt de bare 20. Før babyen blir født smelter de ekstra musklene seg inn i andre muskler eller krymper seg, men det er uklart hvorfor eller hvordan.
Disse midlertidige musklene kan være rester fra våre forfedre og kan ha forsvunnet fra voksne mennesker for over 250 millioner år siden, da pattedyr først begynte å utvikle seg fra pattedyrlignende krypdyr, antyder forskerne. Men fordi studien var liten, må den replikeres med en mye større gruppe før forskere med sikkerhet kan si at disse musklene som dukker opp og forsvinner, finnes i alle fostre.
Verdens eldste mennesker
Supercentenarians, eller personer som er 110 år eller eldre, kan ha en hemmelighet. En studie publisert i år fant at supercentenarians har høyere enn gjennomsnittet konsentrasjoner av en immuncelle kalt en "T-hjelpercelle" som kan beskytte dem mot virus og svulster. For å finne ut av dette, trakk forskere blod fra syv supercentenarians og fem kontrolldeltakere, som varierte i alder fra de i 50-årene til de på 80-tallet. De isolerte deretter immuncellene og fant ut hva de gjorde ved å måle messenger RNA som er produsert av genene i cellene. Messenger RNA oversetter genetiske instruksjoner fra DNA og bringer det til kjernen i cellen, slik at spesifikke proteiner kan produseres.
Supercentenariene hadde en type T-hjelpercelle kalt CD4 CTL-er som hadde evnen til å angripe og drepe andre celler. Selvfølgelig er det ikke klart om supercentenarianser skylder sin lang levetid til disse immuncellene, men tidligere har det vist seg at slike celler angriper tumorceller og beskytter mot virus hos mus.
Hjerneeffektivitet
Det kan være en grunn til at noen mennesker er veldig gode på trivia og ser ut til å "vite alt": veldig effektivt kablede hjerner. En gruppe forskere i Tyskland analyserte hjernen til 324 personer som hadde ulik grad av generell kunnskap eller semantisk hukommelse (den type informasjon som ville komme opp i et spill av trivia), basert på spørsmål gitt til dem om ulike felt som kunst , arkitektur og vitenskap.
Hjernescanninger av deltakerne viste at de menneskene som hadde beholdt og kunne huske mer generell kunnskap, hadde mer effektive hjerneforbindelser - sterkere og kortere forbindelser mellom hjerneceller. Dette er fornuftig, for tenk å svare på spørsmålet: "Hvilket år skjedde månelandingen?"
Vi kan ha ordet "måne" lagret i et område av hjernen, men "månelandingen" i et annet, og kunnskap om året det skjedde i enda et. Personer med en effektiv hjerne kan bedre koble de forskjellige elementene sammen for raskt å svare på spørsmålet. (Men forskerne fant ingen kobling mellom mer generell kunnskap og flere hjerneceller.)
Immuncelle X
Forskere har oppdaget en tidligere ukjent type celle i menneskekroppen kalt "immuncellen X", og den kan fungere som to andre immuncelletyper og spille en rolle i å utløse diabetes type 1, antyder ny forskning. Det er sannsynligvis ikke mange av disse cellene i menneskekroppen - kanskje mindre enn 7 av hver 10.000 hvite blodlegemer, men de kan være sterke aktører i å drive autoimmunitet - når kroppen tar feil av sine egne celler for noe fremmed og angriper dem.
Disse X-cellene ligner både B-celler og T-celler, to celletyper som er viktige for å bekjempe infeksjoner (men også er ansvarlige for autoimmune sykdommer). X-cellen lager antistoffer som B-celler som aktiverer T-celler, som deretter går til angrep på alt det anser som fremmed. Når det gjelder diabetes type 1, ødelegger immunceller feil celler av sunne betaceller i bukspyttkjertelen som lager hormonet insulin. Forskerne fant bevis på at disse X-cellene finnes hos de med diabetes type 1, men ikke i sunne kontroller. Likevel er det ikke klart om det er en eller flere celler som er ansvarlige for sykdommen.
Tunger kan lukte
I andre nyheter har cellene i tungene dine muligheten til å lukte. Forskere oppdaget dette etter å ha dyrket menneskelige smakceller i laboratoriet. De fant ut at cellene inneholdt et par molekyler som finnes i luktceller, cellene som ble funnet i nesen som er ansvarlige for, vel, luktende. Når de utsatte smakceller for luktmolekyler, svarte cellene akkurat som luktecellene gjør. Men dette er ikke uvanlig - lukte celler har også tidligere blitt funnet i tarmen, i sædceller og til og med i håret. Selv om vi visste at smak og lukt var sterkt sammenvevd (noe som blir tydelig når en sperret nese gjør matsmaken mer intetsigende), antyder denne studien menneskelige smakceller kan være mye mer kompliserte enn tidligere antatt.
Begrensning til menneskelig utholdenhet
Det viser seg at mennesker, til og med utholdenhetsidrettsutøvere, har begrenset energi. Forskere beregnet grensen for menneskelig utholdenhet til å være rundt 2,5 ganger kroppens hvilemetabolisme (antall kalorier kroppen forbrenner for grunnleggende fysiologiske behov som å opprettholde kroppstemperatur eller puste), eller 4000 kalorier per dag for en gjennomsnittlig person. De beregnet dette ved å analysere data fra noen av de mest ekstreme utholdenhetsbegivenhetene som finner sted på planeten vår, for eksempel Race Across USA, og ved å sammenligne disse dataene med andre utholdenhetshendelser.
De fant ut at jo lenger hendelsen var, desto vanskeligere ble det å forbrenne kalorier. Men idrettsutøvere faller ikke på bakken når de når denne 2,5 ganger terskelen. De kan fortsette, men de kan ikke opprettholde en balanse mellom antall forbrukte kalorier og mengden forbrent, så de begynner å gå ned i vekt, noe som ikke er bærekraftig på lang sikt. Dessuten fant forskere at gravide opererte rundt 2,2 ganger hvilemetabolsken, bare ved å vokse en baby. Uansett aktivitet, det å vokse baby, sykle eller løpe over hele USA, ser det ut til at kroppen har en grense for mengden energi den kan gi deg på lang sikt.
