چگونه آزمایش بمب‌های اتمی در زمان جنگ سرد به حل شدن یکی از رازهای مغز کمک کردند؟

10

طی سال‌های جنگ سرد، ۵۰۰ بمب اتمی در جو زمین آزمایش شدند، پنجاه سال از آن دیوانگی‌ها گذشته، اما گویا آن آزمایش‌ها یک سود اندک علمی برای ما داشته است و آن پاسخ به یکی از مناقشه‌برانگیزترین سؤالاتی بوده که دانشمندان داشتند:

06-09-2013 10-13-33 AM

آیا مغز آدم‌های بالغ، سلول‌های عصبی تازه ایجاد می‌کند؟

دانشمندان سال‌ها به صورت محکمی به این مسئله باور داشتند که بعد از بلوغ، سلول‌های مغزی توانایی تولید سلول‌های جدید را از دست می‌دهند. اما در سال ۱۹۹۸، گروهی از پژوهشگران سوئدی، برای نخستین بار شاهدی برای اثبات خلاف این امر را یافتند، آنها از یک ماده که اکثرا از آن برای نشان‌گذاری سلول‌های سرطانی استفاده می‌شد، استفاده کردند. این دانشمندان آدم‌هایی را پیدا کردند که موافقت کرده بودند بعد از مرگشان روی بدن و مغزشان آزمایش شود. دانشمندان این ماده را به این آدم‌ها تزریق کردند و بعد از تشریح مغز آنها بعد از مرگ دریافتند که سلول‌های در قسمتی از مغزی به نام هیپوکامپ، حتی در دوران بلوغ هم تکثیر می‌شوند. اما متأسفانه بعدا مشخص شد که ماده‌ای که برای نشانگذاری استفاده شده بود، سمی است و دیگر دانشمندان نتوانستند آزمایش را تکرار کنند.

در همان زمان، آزمایش‌ روی موش‌ها تکرار شد و مشخص شد که این سلول‌های تازه نقش مهمی در حافظه و یادگیری دارند. اما به هر حال چون آزمایش انجام شده روی انسان‌ها، دیگر نمی‌توانست توسط گروه‌های تحقیقاتی مستقل تکرار شود، بین دانشمندان بر سر صحت این امر، اختلاف افتاد.

سفارش طراحی سایت در کارلنسر با قیمت توافقی
لیزر هموروئید درمان بواسیر در کلینیک تخصصی هموروئید تهران

ده سال پیش، یک دانشمند زیست‌شناسی مولکولی به نام کیرستی اسپالدینگ، از مؤسسه تحقیقاتی کارولینسکای استکهلم، رهبری یک گروه تحقیقاتی را به عهده گرفت تا از شیوه متفاوتی برای تحقیق استفاده کنند:

06-09-2013 10-15-47 AM

۹۹ درصد کربن در جو زمین، ایزوتوپ کربن ۱۲ است، یک درصد آن کربن ۱۳ است و مقدار کربن ۱۴ جو خیلی ناچیز است، کربن ۱۴ ایزوتوپی از کربن است که هسته‌اش ۶ پروتون و ۸ نوترون دارد.

آزمایش‌های اتمی در سال‌های دهه ۱۹۵۰ و ۱۹۶۰ میزان کربن ۱۴ را در جو زمین دو برابر کرد و در سال ۱۹۶۳ با متوقف شدن آزمایش‌های اتمی روسطحی، این روند متوقف شد و کربن ۱۴ اضافی جو به خاطر ناپایداری در حال کم شدن است. ننیمه‌عمر کربن ۱۴ حدود ۵۷۳۰ سال است.

06-09-2013 10-11-36 AM

بدن انسان‌ها این کربن ۱۴ را همراه کربن ۱۲ جذب کرد، این کربن‌ها وارد DNA ما هم شدند، پس اگر به طور نظری، یک سلول را برداریم و نسبت کربن ۱۴ به کربن ۱۲ DNA آن را بسنجیم، می‌توانیم مشخص کنیم که سلول مزبور در چه زمانی تولید شده است.

اگر آزمایش‌های اتمی انجام نشده بودند، روش معمول کربن ۱۴ که به صورت روتین از آن برای تعیین سن اشیای زیستی قدیمی چندهزار ساله مثل چوب و چرم و کاغذ استفاده می‌شود، کمکی نمی‌توانست به ما بکند، چون با توجه به نیمه عمر چند هزار ساله کربن ۱۴ میزان خطا خیلی بالا می‌رفت، اما آن افزایش ناگهانی کربن ۱۴ رها شده در جو، باعث شد که آزمایش برای تعیین سن سلول‌ها در بازه زمانی کوتاه معاصر هم معنی پیدا کند. نسبت کربن ۱۴ به ۱۲ در سال‌های آزمایش اتمی دو برابر شد و در دهه ۱۹۹۰ هم بیست درصد نسبت به مقدار معمول، بیشتر بود، پس اگر جدولی از میزان کربن ۱۴ به ۱۲ در چند دهه اخیر داشته باشیم، و سپس کربن ۱۴ به ۱۲ هر سلول عصبی را مشخص کنیم، می‌توانیم بگوییم که سلول عصبی قدیمی است یا بعدا در دوران بلوغ یک شخص تولید شده است. (+)

پیش از این اسپالدینگ از تعیین نسبت کربن ۱۴ به ۱۲ توانسته بود برای تعیین سن دندان‌ها در تحقیقات جنایی یا میزان بازسازی سلول‌های چربی استفاده کند، اما او مجبور بود حساسیت این شیوه اندازه‌گیری را بسیار زیاد کند تا قادر باشد نسبت ایزوتوپ را در DNA قسمتی از هیپوکامپ موسوم به شیار دندانه‌دار یا dentate gyrus بیشتر کند، این بافت تنها شش گرم وزن دارد.

06-09-2013 10-17-45 AM

او پنج سال تمام را صرف این پیدا کردن شیوه‌های مؤثر برای جدا کردن ۲۰ میلیون سلول عصبی این قسمت از بقیه سلول‌ها و جدا کردن DNA آنها کرد. برای این کار او از شیوه فلورسانس استفاده کرد.

پنج سال بعدی هم طول کشید تا او روش‌هایی برای خالص کردن DNA و آزمایش اتم‌های کربن با استفاده از شتابدهنده‌های ذرات پرتوان بیابد.

سرانجام او به نتیجه رسید و نوبت به آزمایش روی مغز انسان فرا رسید. او هیپوکامپ ۵۵ انسان متوفی را جدا کرد و به این نتیجه رسید که یک سوم سلول‌های هیپوکامپ به طور مرتب جایگزین می‌شوند که معادل اضافه شدن ۱۴۰۰ سلول عصبی در هر روز پس از بلوغ است.

نتایج این تحقیق در تازه‌ترین شماره مجله علمی معتبر Cell منتشر شده است.

به نظر می‌رسد که این سلول‌ها تازه عصبی در هیپوکامپ نقش مهمی داشته باشند، به عنوان مثال آنها در تمیز دادن چیزهایی که متعلق به یک موضوع باشند یا متمایز کردن خاطرات و اطلاعات نو از چیزهایی که قبلا آموخته شده‌اند، نقش دارند.

توانایی تجدید سلول‌های عصبی در مغز انسان، تنها محدود به جمعیت خاص و کوچکی است، این شاید یک امتیاز تکاملی برای ما نسبت به جانداران دیگری مثل ماهی‌ها یا پرندگان باشد، که می‌توانند سلول‌های همه مغزشان را در طی زندگی تجدید کنند، چرا که به این ترتیب ما سلول‌های عصبی قدیمی را در همه زندگی حفظ می‌کنیم و خاطرات و آموخته‌هایمان را نیز.

منبع

   

پستهای اخیر

تصاویر سوررئال و پرمعنی لیزا آیساتو

لیزا آیساتو یک هنرمند و نویسنده شناخته شده در زمینه کتاب‌های کودکان در نروژ است. سابقه کار او به سال 2008 برمی‌گردد، زمانی که تعدادی از کتاب‌هایش را منتشر کرد و نیز به دیگر نویسندگان در زمینه تصویرگری کتاب‌هایشان کمک کرد و آثاری را هم به…

تویوتا تصویر واضح و با کیفیتی از پیکاپ توندرا ۲۰۲۲ منتشر کرد

در چند روز اخیر، تصاویری از خودروی توندرا ۲۰۲۲ در اینترنت منتشر شد اما شرکت تویوتا در اقدامی جالب، به جای رد این تصاویر یا اعلام موضعی خنثی، تصمیم گرفت آتش طرفداران این پیکاپ اندازه بزرگ را با انتشار یک عکس رسمی با کیفیت و وضوح بالا،…

مردی که ۴۰ سال بود نابینا شده بود، به کمک ژن منتقل شده توسط یک نوع جلبک، بینایی در حد تشخیص اشیا…

مطابق خبر جالبی که مدتی پیش منتشر شده، یک مرد 58 ساله که نابینا بود، درمان امیدبخشی دریافت کرده که شاید در آینده نزدیک، زندگی افرادی زیادی شبیه او را تغییر بدهد. شدت بینایی این مرد در حدی بود که تقریبا قادر به تشخیص اشیا در روز و شب نبود.…

خشم شهروندان تگزاسی: ترموستات‌های هوشمند با دخالت شرکت‌های توزیع انرژی، دمای خانه‌ها را ۴ درجه بالا…

در فضای مجازی کاربران ایرانی، لطیفه‌ها در مورد حساسیت‌ پدرهای خانواده در مورد مصرف برق زیاد به واسطه استفاده زیاد از کولر و تجهیزات برودتی زیاد است. اما جالب است بدانید که برخی شهروندان تگزاسی هم متوجه شده‌اند که اختیار کنترل دمای منزل خود…

چگونه از اینستاگرام ۴۰۰ هزار دلار درآمد کسب کردم – سرگذشت اریکا کرامر

در دسامبر ۲۰۱۸، من (اریکا کرامر) و شوهرم به طور کامل ورشکسته شدیم. برخی از هفته‌ها توانایی خرید مایحتاج اولیه زندگی را هم نداشتیم؛ چه برسد به هزینه‌های تجملاتی. یک روز صبح، مدام دور صندلی عقب ماشین می‌چرخیدم تا بتوانم راهی برای خرید یک قرص…

چرا ایلان ماسک بسیار موفق است؟ همه‌چیز به این ۵ ویژگی اصلی شخصیت او برمی‌گردد

موفقیت‌های ایلان ماسک بی‌پایان هستند و هریک برای یک کارآفرین خواب رویایی: بنیان‌گذار غول مالی پی‌پال، بنیان‌گذار و مدیرعامل شرکت خودروسازی تسلا که به معنای واقعی کلمه دنیا را تغییر داد؛ بنیان‌گذار شرکت اسپیس‌ایکس که سعی دارد ما را وارد جهان…
10 نظرات
  1. yoosef می گوید

    ای کاش روزی برسه که مثلا تو فلان مجله معتبر علمی بگن که فلان دانشمند در ایران برای این تحقیق ۲۰ سال وقت صرف کرده

  2. فرزاد می گوید

    برای من صرف نظر از محتوای خبر علمی که مطرح می شه همین شیوه دستیابی به روش‌های جدید اکتشافات علمی هستش. جالب بود. ممنون

  3. 1pedar می گوید

    سلام دکتر عزیز
    اون دایره زرد رنگ وسط قارچ عکس اول پست چیه؟ دستکاری شده است یا واقعیه؟

  4. عباس می گوید

    من موندم اینهمه ایرانی که در المپیادهای مختلف طلا و نقره میگیرن و اینهمه نخبه های دانشگاه شریف که ۹۰ درصدشون میرن آمریکا واروپا و کاناداو… بعدش چرا محو میشن و به علم جهان نمیتونن کمکی بکنن … احتمالا با خرخونی اول میشن و خلاقیت خاصی ندارن … منم و منم و منم و منمشون این بود؟!!! فقط در امتحانها و آزمایشهایی که زیاد نیازی به خلاقیت نداره و فقط تمرین زیاد و خرخونی میخواد موفق میشن!! جل الخالق … محض رضای خدا یکیشون مشهور نشده تا حالا … یا شده من خبر ندارم .

    1. فرشاد می گوید

      بله، دقیقاً همینجاست که ضعف هدف‌گذاری سیستم آموزشی خودش رو نشون میده.

    2. فرهاد می گوید

      مقالاتی که موسسه رویان در شبیه سازی موجود زنده چاپ کرده اند دارای ایمپکت فکتوری مشابه با این تحقیقات دارد و حاصل سالها تحقیقات دانشمندان ایرانی در داخل کشور عزیزمان است. اگر شما مطالعاتی این چنین رو در ایران نمیبینید دوعلت داره:
      یکی ضعف در تحقیقات هدفمند در ایران هست. البته در علوم نظامی و برخی علوم خاص که مورد حمایت دولت هست تحقیقاتی به مراتب با ارزش تو ایران انجام شده است.
      دوم اینکه ما به این خود باوری نرسیدیم که همه چیزمون رو تو راه هدفمون که همون تخصصمونه قرار بدیم و از خود گذشتگی در راه علم کنیم

  5. امیر می گوید

    سلام. مطلب جالبی بود ولی اگر آزمایش اتمی هم نمی شد فکر کنم باز هم کربن ۱۴ توی زمین وجود داشت.
    راستی یه سوال. من یه جایی شنیدم ترشی سلول های خاکستری مغز رو از بین میبره. توی نت سرچ کردم به جایی نرسیدم. میخواستم بدونم کسی در این مورد اطلاعاتی داره؟

  6. میرنجاتی می گوید

    مطلب جالبی بود… خصوصا وقتی ک محقق برای رسیدن به نتیجه گذاشته!
    اما یک سوال:
    تا چه اندازه امکان بهبود استعداد یک فرد در سنین بالا وجود داره؟
    مثلا ی فرد ۳۰ ساله امکانش هست که بتونه باهوش تر بشه؟ اگه آره تا چه اندازه؟
    البته غیر از هوش هیجانی که اثبات شده قابل بهبوده

  7. هومن می گوید

    بسیار عالی بود ممنون در صورت امکان از حجم تبلیغات در سایتتون کم کنید سایت شما یکی از بهترین ها هست کاش مثل وب های خارجی که ساده هستند ما هم اینقدر از تبلیغ استفاده نکنیم البته بحث هزینه ها رو درک می کنم اما شما می تونین از کمک کاربرانتون استفاده کنید ممنون

  8. اسپادان سلام می گوید

    سلام
    باز خوبه بمب اتم همین یک فایده رو داره!!
    البته با قدرت فوق العاده اش در کشت و کشار و موتاسیونهای ژنتیکی بعد از آن باید عطای آن را به لقایش بخشید.

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.