Con người là những cỗ máy sống đáng kinh ngạc, với đôi chân đủ mạnh để chạy marathon và bộ não đủ thông minh để biết rằng vật chất tối vô hình tồn tại. Cơ thể chúng ta đảm bảo rằng chúng ta nghe được tần số chính xác, gửi các tế bào miễn dịch phù hợp đến một tờ giấy và biết khi nào nên ngừng uống nước. Nhưng vẫn còn nhiều điều phải gỡ rối về cơ thể con người của chúng ta, vì vậy, tất cả thời gian, chúng ta đang khám phá các cơ quan mới và bí mật mới về cách tất cả các ngóc ngách của chúng ta giữ cho chúng ta đi. Năm ngoái, những khám phá mới đã tiết lộ một mạng lưới các tế bào miễn dịch vô hình, một cây vĩ cầm "Jell-O" trong tai chúng ta và cách những người già nhất trên thế giới này sống sót đến những thời kỳ khắc nghiệt như vậy.
Nghe "Jell-O"
Con người có thể nghe rất rõ vì một cây vĩ cầm "Jell-O" nhỏ xíu nằm bên trong tai. Các mảnh mô mỏng, còn được gọi là màng túi, được tạo thành từ 97% nước. Mô này giúp đưa sóng âm thanh từ tai đến các thụ thể thần kinh, sau đó chuyển sự rung động đó thành tín hiệu điện mà não có thể đọc được. Nghiên cứu mới được thực hiện trên chuột đã phát hiện ra rằng tai Jell-O này giúp ốc tai - một khoang trong tai trong có chứa các thụ thể thần kinh này - tách tần số cao khỏi tần số thấp. Nó làm như vậy bằng cách thay đổi độ cứng của nó, dựa trên dòng nước chảy qua lỗ chân lông nhỏ của nó, tương tự như những gì xảy ra khi bạn điều chỉnh một cây vĩ cầm hoặc guitar.
Mao mạch nhỏ
Xương của chúng ta có thể chứa đầy một mạng lưới các đường hầm siêu nhỏ chưa biết trước đây. Những con đường này có thể rất quan trọng để vận chuyển các tế bào miễn dịch - được tạo ra từ xương - ra máu để lưu thông. Một nhóm các nhà nghiên cứu đã phát hiện hàng trăm mạch máu nhỏ này, hay mao mạch, trong xương chân của chuột. Nhưng việc tìm thấy thứ gì đó ở chuột không nhất thiết phải dịch sang người, vì vậy một trong những nhà nghiên cứu đã quyết định dán chân của mình vào máy MRI. Các bản quét của chân nhà nghiên cứu cho thấy có những lỗ hổng trong mô xương có thể chỉ ra rằng những mao mạch này cũng tồn tại ở người.
Ngừng uống nước
Bộ não đảm bảo rằng chúng ta không uống quá nhiều hoặc quá ít nước, sử dụng cơ chế dự đoán trong ruột, theo nghiên cứu mới. Nhóm đã tìm ra điều này bằng cách cấy sợi quang và ống kính ở chuột gần vùng dưới đồi - vùng não điều chỉnh huyết áp và các quá trình cơ thể khác và là nơi trú ngụ của "tế bào khát". Vài giây sau khi uống thứ gì đó, miệng và cổ họng bắt đầu bắn tín hiệu lên não. Những tín hiệu này cho não biết rằng bạn cảm thấy ít khát hơn - vì vậy bạn ngừng uống rượu. Theo cách đó, bạn không tiếp tục uống trong vòng 10 phút đến một giờ để chất lỏng đó thực sự đi vào máu và lưu thông đến các tế bào trong cơ thể.
Nhưng miệng và cổ họng của bạn sẽ nói cho bộ não của bạn làm dịu cơn khát của bạn, bất kể loại chất lỏng bạn đang uống, nếu nó không phải là một tín hiệu bí ẩn khác. Cái này xuất phát từ ruột, và nó đảm bảo não biết rằng nước chạm vào nó có vị mặn - có thể làm mất nước cơ thể - hoặc vô nghĩa, đảm bảo não chỉ làm dịu cơn khát khi chuột uống nước ngọt.
Đàn organ mới
Năm nay, các nhà khoa học đã phát hiện ra một cơ quan chưa được biết đến trước đây nằm ngay dưới da và nó có thể giúp bạn cảm nhận được nỗi đau của một cái ghim. Trước đây người ta đã nghĩ rằng kim chích được cảm nhận bởi các đầu dây thần kinh nằm bên dưới lớp ngoài của da. Nhưng một nghiên cứu mới được thực hiện trên chuột (nhưng cũng được cho là áp dụng cho con người) đã phát hiện ra rằng các dây thần kinh bị rối trong các tế bào đặc biệt là thứ giúp chúng ta cảm nhận được cảm giác này. Mạng lưới các tế bào phân nhánh này được gọi là "tế bào Schwann" và các dây thần kinh kết hợp với nhau tạo thành một "cơ quan cảm giác" mới vì nó phản ứng với các tín hiệu áp suất bên ngoài (chích hoặc đâm) và chuyển tiếp thông tin đó đến não.
Cơ bắp nhỏ như thằn lằn
Các phôi người phát triển thêm, cơ thằn lằn ở tay và chân biến mất trước khi sinh, các nhà khoa học phát hiện. Bằng cách nhìn vào hình ảnh 3D từ cơ sở dữ liệu hình ảnh phôi thai, một nhóm nhận thấy rằng vào khoảng tuần thứ bảy của thai kỳ, thai nhi có bàn tay và bàn chân chứa khoảng 30 cơ bắp. Sáu tuần sau, chúng chỉ chứa 20. Trước khi em bé chào đời, những cơ bắp thừa đó sẽ kết hợp thành các cơ bắp khác hoặc co lại, nhưng không rõ tại sao hay làm thế nào.
Các cơ bắp tạm thời này có thể là thức ăn thừa từ tổ tiên của chúng ta và có thể đã biến mất khỏi người trưởng thành hơn 250 triệu năm trước, khi động vật có vú bắt đầu tiến hóa từ các loài bò sát giống động vật có vú, các nhà nghiên cứu cho biết. Nhưng vì nghiên cứu còn nhỏ, nên nó cần được nhân rộng với một nhóm lớn hơn nhiều trước khi các nhà nghiên cứu có thể nói chắc chắn rằng những cơ bắp xuất hiện và biến mất này tồn tại trong tất cả các thai nhi.
Người già nhất thế giới
Supercentenarians, hoặc những người từ 110 tuổi trở lên, có thể có một bí mật. Một nghiên cứu được công bố năm nay cho thấy những người siêu lục địa có nồng độ cao hơn mức trung bình của một tế bào miễn dịch gọi là "tế bào trợ giúp T" có thể bảo vệ họ khỏi virus và khối u. Để tìm ra điều này, các nhà nghiên cứu đã lấy máu từ bảy siêu lục địa và năm người tham gia điều khiển, những người có độ tuổi từ những người ở độ tuổi 50 đến những người ở độ tuổi 80. Sau đó, họ phân lập các tế bào miễn dịch và tìm ra những gì chúng đang làm bằng cách đo RNA thông tin được tạo ra bởi các gen trong các tế bào. Messenger RNA dịch các hướng dẫn di truyền từ DNA và đưa nó vào nhân của tế bào, để các protein cụ thể có thể được sản xuất.
Các siêu lục địa có một loại tế bào trợ giúp T được gọi là CD4 CTL có khả năng tấn công và tiêu diệt các tế bào khác. Tất nhiên, không rõ liệu siêu lục địa có nợ tuổi thọ của chúng đối với các tế bào miễn dịch này hay không, nhưng trước đây, các tế bào như vậy đã được chứng minh là tấn công các tế bào khối u và bảo vệ chống lại virus ở chuột.
Hiệu quả não
Có thể có một lý do tại sao một số người thực sự giỏi trong những chuyện vặt vãnh và dường như "biết tất cả mọi thứ": bộ não có dây rất hiệu quả. Một nhóm các nhà nghiên cứu ở Đức đã phân tích bộ não của 324 người có mức độ hiểu biết chung hoặc bộ nhớ ngữ nghĩa khác nhau (loại thông tin sẽ xuất hiện trong một trò chơi đố), dựa trên các câu hỏi được đưa ra cho họ về các lĩnh vực khác nhau như nghệ thuật , kiến trúc và khoa học.
Quét não của những người tham gia cho thấy những người đã giữ lại và có thể nhớ lại kiến thức tổng quát hơn có kết nối não hiệu quả hơn - kết nối mạnh hơn và ngắn hơn giữa các tế bào não. Điều này có ý nghĩa, bởi vì hãy tưởng tượng trả lời câu hỏi, "Cuộc đổ bộ mặt trăng xảy ra vào năm nào?"
Chúng ta có thể có từ "mặt trăng" được lưu trữ trong một khu vực của bộ não, nhưng "hạ cánh mặt trăng" ở một khu vực khác, và kiến thức về năm nó xảy ra ở một khu vực khác. Những người có bộ não hiệu quả có thể kết nối tốt hơn những vật phẩm khác nhau lại với nhau để nhanh chóng trả lời câu hỏi. (Nhưng, các nhà nghiên cứu đã không tìm thấy bất kỳ mối liên hệ nào giữa kiến thức tổng quát hơn và nhiều tế bào não hơn.)
Tế bào miễn dịch X
Các nhà khoa học đã phát hiện ra một loại tế bào chưa được biết đến trước đây trong cơ thể người gọi là "tế bào miễn dịch X" và nó có thể hoạt động như hai loại tế bào miễn dịch khác, đóng vai trò kích hoạt bệnh tiểu đường loại 1, nghiên cứu mới cho thấy. Có khả năng không có nhiều tế bào trong cơ thể người - có thể ít hơn 7 trong số 10.000 tế bào bạch cầu, nhưng chúng có thể là những người chơi mạnh mẽ trong việc điều khiển tự miễn dịch - khi cơ thể nhầm tế bào của chính nó với thứ gì đó lạ và tấn công chúng.
Các tế bào X này giống với cả tế bào B và tế bào T, hai loại tế bào rất quan trọng để chống lại nhiễm trùng (nhưng cũng chịu trách nhiệm cho các bệnh tự miễn). Tế bào X tạo ra các kháng thể như tế bào B kích hoạt các tế bào T, sau đó tiếp tục tấn công bất cứ thứ gì nó cho là lạ. Trong trường hợp bệnh tiểu đường loại 1, các tế bào miễn dịch đã phá hủy nhầm các tế bào beta khỏe mạnh trong tuyến tụy tạo ra hoóc môn insulin. Các nhà nghiên cứu tìm thấy bằng chứng cho thấy các tế bào X này tồn tại ở những người mắc bệnh tiểu đường loại 1, nhưng không kiểm soát được sức khỏe. Mặc dù vậy, không rõ liệu có một hoặc nhiều tế bào chịu trách nhiệm cho căn bệnh này.
Lưỡi có thể ngửi thấy
Trong những tin tức khác, các tế bào trong lưỡi của bạn có khả năng ngửi. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra điều này sau khi phát triển tế bào vị giác của con người trong phòng thí nghiệm. Họ phát hiện ra rằng những tế bào đó chứa một vài phân tử được tìm thấy trong các tế bào khứu giác, những tế bào được tìm thấy trong mũi chịu trách nhiệm, tốt, có mùi. Khi chúng tiếp xúc với các tế bào vị giác với các phân tử mùi, các tế bào phản ứng giống như các tế bào khứu giác. Nhưng điều này không phổ biến - các tế bào khứu giác trước đây cũng đã được tìm thấy trong ruột, trong các tế bào tinh trùng và thậm chí trên tóc. Mặc dù chúng ta biết rằng vị giác và khứu giác rất hòa quyện với nhau (điều này trở nên rõ ràng khi mũi bị nghẹt khiến thức ăn có vị nhạt nhẽo hơn), nghiên cứu này cho thấy các tế bào vị giác của con người có thể phức tạp hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây.
Giới hạn sức chịu đựng của con người
Hóa ra, con người, thậm chí các vận động viên sức bền, có năng lượng hạn chế. Các nhà khoa học đã tính giới hạn sức chịu đựng của con người là khoảng 2,5 lần tốc độ trao đổi chất khi nghỉ ngơi của cơ thể (số lượng calo cơ thể đốt cháy cho các nhu cầu sinh lý cơ bản như duy trì nhiệt độ cơ thể hoặc hơi thở), hoặc 4.000 calo mỗi ngày cho một người bình thường. Họ đã tính toán điều này bằng cách phân tích dữ liệu từ một số sự kiện độ bền cực đoan nhất diễn ra trên hành tinh của chúng ta, chẳng hạn như Cuộc đua xuyên Mỹ, và bằng cách so sánh dữ liệu đó với các sự kiện sức bền khác.
Họ thấy rằng sự kiện càng kéo dài, việc đốt cháy calo càng trở nên khó khăn hơn. Nhưng các vận động viên không rơi xuống đất khi họ đạt đến ngưỡng 2,5 lần này. Họ có thể tiếp tục, nhưng họ không thể duy trì sự cân bằng về số lượng calo tiêu thụ và lượng đốt cháy, vì vậy họ bắt đầu giảm cân, điều này không bền vững trong thời gian dài. Hơn nữa, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng phụ nữ mang thai hoạt động với tốc độ trao đổi chất khi nghỉ ngơi gấp 2,2 lần, chỉ bằng cách nuôi con. Vì vậy, bất kể hoạt động, nuôi con, đạp xe hay chạy qua Hoa Kỳ, cơ thể dường như có giới hạn về lượng năng lượng mà nó có thể cung cấp cho bạn trong thời gian dài.
