מדע בדקה: לראות את תאי העצב בפעולה

1. איך אפשר לעקוב אחר תאי עצב בפעולה בזמן אמת?
 

מדענים מצאו דרך לעקוב אחר שחרור נוירוטרנסמיטרים (מוליכים עצביים) במוחם של עכברים בזמן אמת. החוקרים יצרו תאים מהונדסים גנטית המייצרים קולטנים מלאכותיים לנוירוטרנסמיטרים, סימנו את הקולטנים במולקולות פלואורסצנטיות והזריקו אותם למוחם של עכברים. הקולטנים המסומנים זוהרים כאשר הנוירוטרנסמיטרים נקשרים אליהם.

בשלב הבא הגישו החוקרים ממתקים לעכברים, והשמיעו צליל לפני הגשת הממתק. העכברים למדו לקשר בין השניים (בדומה לניסוי ההתניה הקלאסית המפורסם של פבלוב בכלבים). החוקרים הצליחו לראות לאחר השמעת הצליל פליטת אור שהעידה על שחרור דופמין – מולקולת העונג במוח.

שיטה זו סיפקה לחוקרים הערכה כמותית ישירה של הנוירוטרנסמיטרים, במקום הגישה המקובלת שהתבססה על כימות עקיף לפי ההשפעות שלהם.

כעת מדענים עובדים כעת על שיפור הדיוק שלה, כך שאפשר יהיה לגלות מוליך עצבי במרווח שבין שני תאי עצב וכך לדעת אלו תאים מעורבים בשחרורו. בגלל הבעייתיות שבהשתלת תאים במוח, קשה יהיה להשתמש בשיטה הזו בבני אדם בקרוב, אולם ייתכן שהיא תהיה לעזר במחקרים עתידיים ובניסויים בבעלי חיים הבודקים השפעה של חומרים שונים על המוח.

ד"ר עידו מגן

2. מדע הקמטים
 

מדוזות ודיונונים העניקו השראה לחוקרים מאוניברסיטת קונטיקט, שעובדים בימים אלו על חומרים המחקים את עורן של החיות הימיות.

מדוזות ודיונונים יודעים לשנות את מראה ומרקם העור בתגובה לשינויים בסביבה שלהם.

לדוגמה, עורן של המדוזות שקוף בדרך כלל, אך בנוכחות טורפים נוצרים בו קמטים, ההופכים את העור לאטום ומרתיעים אויבים. כשדיונונים מפחדים, שרירים בעורם מתכווצים וחושפים צִבענים (פיגמנטים) המשמשים להסוואה.

החוקרים מנסים ליישם עקרונות אלו וליצור חומרים המסוגלים לשנות את צורתם או מרקמם בהתאם לסביבה. היישומים האפשריים מגוונים, וביניהם למשל תווית המתקמטת באופן בלתי הפיך כאשר היא נרטבת. תווית כזו תסגיר אנשים הדורשים לממש את האחריות על מכשיר טלפון נייד שנפל לאסלה. עוד שימוש אפשרי הוא הודעות בסגנון ג'יימס בונד, שאפשר לקראן רק כשהן נמתחות או מורטבות.

ידיעה זו תשמיד את עצמה בעוד חמש שניות...

דניאל זיידמן

3. ריחות מתוקים – תחליף לסוכר
 

רוצים לצרוך פחות סוכר, שומן ומלח ועדיין ליהנות מהאוכל? ייתכן שהפתרון הוא באף.

לארומה, או ליתר דיוק לחומרי הריח שנפלטים מהאוכל, יש תפקיד חשוב בתפיסת הטעם של המזון. תעשיית המזון משתמשת זה שנים רבות בחומרי ריח המשפרים את טעמם של מאכלים ומשקאות.

בשנים האחרונות, בשל הדרישה למזון בריא יותר, מדענים מחפשים דרכים לשפר את הטעם של מאכלים בלי להוסיף להם סוכר, שומן ומלח. בשבוע שעבר, במסגרת כנס של האגודה האמריקנית לכימיה (ACS) הציגו חוקרים מצרפת לאחרונה דרך חדשה לגלות חומרי ריח המעניקים לאוכל תחושת מתיקות. החוקרים הפרידו בין המולקולות האחראיות לריח של מיצי פירות, החזירו אותן למשקה בזו אחר זו ובדקו אילו מהן תורמות לתחושת המתיקות. זיהוי מולקולות ריח כאלה יסייע ליצרנים לייצר מאכלים בריאים יותר בלי להתפשר על טעמם.

גיא שלייר

4. תחרות מול שיתוף פעולה – גם בקופי-אדם
 

במחקר חדש נמצא כי כאשר יש להם אפשרות בחירה, שימפנזים מעדיפים לשתף פעולה מאשר להתחרות.

קבוצת חוקרים מארצות הברית נתנה לשימפנזים משימות שדרשו שיתוף פעולה בין שניים או שלושה שימפנזים. השימפנזים יכלו לבחור את הפרטנרים שלהם. כמו כן, השימפנזים הדומיננטיים יכלו להשקיף ולקחת לעצמם את הפרס, ואחרים יכלו לגנוב את האוכל מאלה שעבדו כדי להשיגו.

החוקרים מצאו ששיתוף הפעולה גבר על התחרות. הקופים שראו שימפנזה אחר גונב הגיבו במחאה, בהענשה בעזרת שימפנזה דומיננטי ובבחירה לא לשתף פעולה עם אותו שימפנזה בעתיד.

שיתוף הפעולה גבר אפוא על התחרות, ממצא המלמד על מקורותיו האבולוציוניים של שיתוף הפעולה בחברת האדם ומראה שהוא קיים גם בפרימטים אחרים.

נטע רוזנטל

5. לחימה בשטח תאי
 

מיקרוספורידיה היא משפחה של פטריות חד-תאיות טפיליות, המדביקות מגוון רחב של פונדקאים. עד לאחרונה לא היה ברור כיצד הן מתרבות ומתפשטות בגוף הפונדקאי; קבוצת חוקרים מאוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו ערכה מחקר שבו בדקה שאלה זו.

המנגנון הייחודי שפטריות אלו משתמשות בו הוא איחוי של קרומי התאים הסמוכים לתא שהודבק ועל ידי כך יצירה של גוף רב תאי שיאפשר להם להתרבות במהירות. עד כה המנגנון היה מוכר בחיידקים ונגיפים, אך זו הפעם הראשונה שנמצא באורגניזמים מורכבים יותר.

"הפטריות אימצו טקטיקה מקובלת בלוחמה בשטח בנוי: יותר קל ובטוח להתקדם מבית לבית כשעוברים דרך הקיר המשותף, מאשר להיכנס דרך דלת הכניסה של כל בית," אומרת אמילי טרומל (Troemel), מובילת המחקר.

איחוי בין תאים פוגע בתפקודם וגורם נזק קטלני ליצור השלם. ייתכן אפוא שפטריות אלה יוכלו לשמש בהדברה ביולוגית.

נדב בצלאל