Ferroelektriciteit lijkt op hersenactiviteit

 

Memrekenen

Onverwacht, chaotisch gedrag van ferroelektrische materialen voedt het idee voor een nieuw type computers.

Ferroelektriciteit is een eigenschap van bepaalde materialen, waarbij, even losjes gezegd, losse elektronen dezelfde kant op bewegen. Het materiaal is ‘polair’. Die ‘polariteit’ kan worden omgezet met behulp van een elektrisch veld. Onderzoekers van het Oak Ridge-lab (ORNL) van het Amerikaanse ministerie van energie, in samenwerking met Russische en Oekraïnse wetenschappers, hebben dat effect onderzocht en zien mogelijkheden ferroelektriciteit (dat eigenlijk niets met ferro=ijzer te maken heeft) te gebruiken voor het opslaan en, tegelijkertijd, verwerken van informatie zoals in feite ook in de hersens gebeurt.  Lees verder

Langetermijngeheugen waarschijnlijk ‘digitaal’

Tweefotonmicroscoop

Rechts opnamen van hersencellen met behulp van een tweefotonmicroscoop. Links een beelduitleg van de werking (foto: Wikicommons)

Het is een groot wonder en ook nog steeds een levensgrote vraag hoe het geheugen werkt. Hoe worden herinneringen opgeslagen en hoe komt het dat de oudste herinneringen vaak het best blijven hangen, terwijl er gedurende het leven van de mens heel wat hersencellen het loodje leggen? Onderzoekers van het centrum voor moleculaire neurobiologie in Hamburg (ZMNH) hebben onlangs een tipje van de sluier kunnen oplichten. Ze hebben met een tussenpoos van zeven dagen de functie van afzonderlijke hersencellen in de hippocampus bekeken en zijn op basis daarvan tot de conclusie gekomen dat het huidige verklaringsmodel niet klopt. Lees verder

Pyrodruivenzuur geeft scherper mri-beeld

Een met behulp van pyrodruivenzuur verscherpte opname van muizenhersens (foto: EPFL)

Een met behulp van pyrodruivenzuur verscherpte opname van muizenhersens (foto: EPFL)

Kernspinresonantie is een spectroscopische techniek waarmee artsen in ons binnenste kunnen kijken. In de medische wereld staat die techniek bekend als mri. Mri heeft als grote voordeel dat er geen radioactiviteit aan te pas komt zoals bij röntgenopnamen, maar als grote nadeel dat het oplossend vermogen in vergelijking met röntgentechnieken vrij gering is (in de orde van tienden van millimeters). Er zijn middelen om die resolutie te vergroten, maar die zijn, wat de gezondheid betreft, niet bepaald onverdacht. Met het veilige afbraakproduct van glucose pyrodruivenzuur blijkt ook een scherper mri-beeld te maken. Lees verder

IBM bouwt zeta-computer met ‘elektronisch bloed’

'Bloedcomputer'

Naast een gecombineerd koeling/energietoevoersysteem mbv een elektrolyt is de derde dimensie wezenlijk voor de ‘bloedcomputer’ van IBM (foto: IBM)

Het Amerikaanse bedrijf IBM is bezig met de ontwikkeling van een computer die is gebaseerd op de werking van de hersens (zoals wij denken dat die werken) en wordt aangedreven door ‘elektronisch bloed’, zoals het bedrijf het noemt. Een prototype is getest in het  IBM-lab in Zürich. Het idee is dat computers met bewerkingssnelheden in de orde van de petaflops (tien tot de 15de bewerkingen per seconden) met deze techniek op ons bureau zullen komen te staan. Dat duur overigens nog wel tot 2060, is de verwachting van IBM. Die snelheden zijn nu alleen nog maar weggelegd voor supercomputers. De Chinese Tianhe-2, kampioen supercomputer van 2013, heeft een snelheid van 33,9 petaflops. Bij de ‘bloedcomputer’ in de superklasse denkt IBM aan zetaflops (zeta is een 10 met 21 nullen). Lees verder

Slaap blijkt toch ergens goed voor te zijn

Diepe slaapAl vrij lang worstelen wetenschappers met de vraag waarom we eigenlijk slaap nodig hebben. We moeten rusten om onze systemen de kans te geven te herstellen, dat is duidelijk, maar dat zouden we ook kunnen doen door in een stoel te gaan zitten en een beetje dom voor ons uit te staren. Toch blijkt dat mensen niet zonder slaap kunnen. Het schijnt dat Amerikaanse onderzoekers nu een eerste stevig argument hebben waarom we slapen: tijdens de slaap worden onze hersenen ‘schoongespoeld’. Lees verder

Peuterhersens veranderen niet door taalverwerving

Myeline De hersenstructuur van jonge kinderen verandert niet of nauwelijks door taalverwerving. Dat is de conclusie van onderzoekers van de Amerikaanse Brown-universiteit en het Engelse King’s College. Ze publiceerden hun bevindingen in de Journal for Neuroscience. Als peuters beginnen met praten leidt dat in hersengebieden voor taal niet tot het ontstaan van nieuwe hersenstructuren. Lees verder

‘Remmer’ enzym PERK stopt degeneratie muizenhersens

GSK2656157-molecuul

Is de met GSK2656157 aangeduide verbinding de in dit artikel aangeduide geheimzinnige stof? (afb: Medicinal Chemical Letters)

Met de ontdekking van een chemische stof die het afsterven van hersencellen voorkomt is er enige hoop ontstaan om ooit een geneesmiddel/-wijze te ontwikkelen voor ziektes als die van Alzheimer, Parkinson en Huntington. Voorlopig is daar nog geen sprake van, maar onderzoekers van de universiteit van Leicester hebben het bij muizen voor elkaar gekregen het afsterven tegen te gaan. Het zou voor het eerst zijn dat dat aftakelingsproces in de hersenen is gestopt in dierproeven. Lees verder

Een kunstbeen sturen met je gedachten

Een Amerikaanse man heeft een kunstbeen aangemeten gekregen dat hij met zijn gedachten kan sturen. Dat is mogelijk door de zenuwen in de beenstomp zijn verbonden met het sturingscircuit van de prothese. De man schakelt nu eenvoudig over van wandelen naar een trap beklimmen en hij schijnt met dat been zelfs een balletje te kunnen trappen.

Lees verder

Er blijkt nog leven onder de nullijn in de hersens

Er blijkt nog ‘leven’ te zijn onder de ‘nullijn’ van de hersens. Als een elektroencefalogram geen signaal meer geeft, dan zou je kunnen denken dat de hersens niet meer actief zijn. Niet dus, zo blijkt uit onderzoek van de Canadese universiteit van Montréal en van het Koningin Maria-ziekenhuis in Roemenië. Die tot nu toe onzichtbare hersenactiviteit hebben de onderzoekers Nu genoemd naar de Griekse letter ν.

Hersenactiviteit in coma

Activiteit van de hersenschors (Cx) en de hippocampus (Hipp) in diep coma (afb.: Plos One)

Lees verder

“Canabis geen soft drug”

Cannabis zou een ongevaarlijke zinsbegoochelaar zijn, maar volgens het Franse webblad Futura-Sciences is dat een mythe. Die mythe zou onderuit gehaald zijn door een metastudie van onderzoekers van de universiteit van Montréal. De studie is gepubliceerd in het blad Neuropharmacology. Niet alleen zou cannabis een opstap zijn naar zwaarder spul, maar de nark is ook verantwoordelijk voor tal van veranderingen in de hersenen en kan zelfs, zoals al vaker is beweerd en ook tegengesproken, leiden tot psychoses .Hasjhersens
Volgens de onderzoekers bestaat er een verband tussen het gebruik van hasj en de comsumptie van hard drugs, evenals een verband tussen hasjgebruik en psychoses zoals schizofrenie. Cannabis werkt op chemische stoffen die voorkomen in de hersenen, met name die geassocieerd zijn met leren, beloning, motivatie, het beslisproces, de gewenning en de motoriek. “Omdat de structuur van de hersenen tijdens de puberteit snel verandert, zal het gebruik ernstige gevolgen hebben voor het gedrag op latere leeftijd”, zegt Didier Jutras-Aswad, een van de auteurs.
De onderzoekers baseren hun mening op 120 onderzoeken. Ze stellen dat de risico’s mede afhankelijk zijn van genetische factoren, de mate van gebruik en van de leeftijd. Omdat het eerste gebruik eerder aan het begin dan aan het eind van de puberteit plaatsvindt, zou het effect van cannabisgebruik wel eens ernstiger kunnen zijn voor de geestelijke toestand, de schoolresultaten en de normale ontwikkeling tot volwassen dan tot nu toe vermoed, stellen de onderzoekers. Overigens zal ook volgens hen deze studie niet het definitieve antwoord zijn op de vraag wat cannabis met iemand doet. “Het is wél duidelijk dat cannabis niet ongevaarlijk is voor de hersenen van pubers, zeker niet als die daar genetisch of psychologisch vatbaar voor zijn.”

Bron: Futura Sciences