Chociaż myślenie może być bardzo męczące, to warto użyć mózgu zanim uruchomi się hulajnogę będąc nietrzeźwym i nie zakładając kasku. O skutkach takiego działania opowiem w 45 odcinku podkastu Naukowo, Arkadiusz Polak, witajcie. Sprawdzimy też czy przy użyciu bumerangu można wytwarzać inne narzędzia, jak i od kogo młode ptaki uczą się śpiewania oraz jaka jest prawdziwa budowa kawałka skały krążącego wokół Słońca. Udostępnianie, lajk, komentarz to wasza nieoceniona pomoc, za którą dziękuję, nie przedłużając jedziemy z odcinkiem.

Hulajnogi stały się powszechnym widokiem na naszych drogach. Ich powszechność bywa denerwująca, ponieważ często są pozostawiane w miejscach do tego nie przeznaczonych. Bywają też niebezpieczne, jak każde narzędzie, wymagają do obsługi człowieka i to on decyduje o wykorzystaniu hulajnogi oraz o sposobie w jaki to robi. Są użytkownicy, którzy korzystają z tego środka transportu w sposób odpowiedzialny, ale są i tacy, którzy używając hulajnogi stwarzają niebezpieczeństwo dla siebie i dla innych uczestników ruchu.

Każdy nowy środek umożliwiający nam transport zanim zostanie włączony do użytku powinien przejść odpowiednie testy i analizę jakie są plusy i minusy jego wykorzystania. Jedną z zalet masowego wprowadzenia hulajnóg do miast miało być ograniczenie ruchu samochodowego, użytkownicy mieli korzystać z hulajnóg na krótszych dystansach zamiast odpalać auto.

Przenieśmy się zatem do Oslo, które zamieszkuje około 697 000 mieszkańców, a całodobowy oddział ortopedyczny w Szpitalu Uniwersyteckim jest głównym ośrodkiem pomocy urazowej w mieście. I to właśnie tam zebrano dane dotyczące pacjentów, którzy używali zarówno elektrycznych hulajnóg jak i rowerów, w okresie od stycznia 2019 do marca 2020. Poza danymi medycznymi poddano analizie także to czy pacjenci nosili kaski oraz czy byli odurzeni alkoholem bądź narkotykami.

Stosunkowo niewiele, bo nieco ponad 8%, było wypadków z udziałem dzieci i młodzieży na hulajnogach, wynika to z faktu, że większość norweskich firm wynajmujących hulajnogi wprowadziło ograniczenia wiekowe i przymus płatności mobilnej. Mała ilość poszkodowanych seniorów wynikać może z ich niechęci do korzystania z nowych technologii oraz większą świadomością ryzyka i zmniejszona skłonnością do podejmowania ryzykownych zachowań.

To co wydawało się być danymi pozytywnymi, to ogólny procent ludzi mających kask na głowie w momencie urazu - 46,2% oraz procent poszkodowanych którzy byli nietrzeźwi - 16,2%. Ale tu niestety zauważono już wyraźną różnice między rowerzystami, a korzystającymi z hulajnóg. Rowerzyści dużo częściej mieli na głowie kaski (aż 62,2%) i dużo rzadziej byli odurzeni (jedynie 7,7%), podczas gdy użytkownicy hulajnóg kasków nie zakładają prawie wcale (robi to jedynie 2,2%), za to prawie 40% z nich było nietrzeźwych.

Efekt? Urazy głowy i szyi były częstsze wśród użytkowników hulajnogi, a urazy kończyn górnych były częstsze u rowerzystów, co wiąże się niewątpliwie z małą ilością jeźdźców hulajnóg posiadających na głowie kask w chwili wypadku.

Wnioski nasuwają się same: edukacja, edukacja i jeszcze raz edukacja zwłaszcza wśród osób młodych, wymóg noszenia kasku podczas jazdy oraz ograniczenie dostępności do hulajnóg dla dzieci powinny ograniczać ilość niebezpiecznych urazów.

Ilość i różnorodność narzędzi jaką aktualnie posługują się ludzie jest gigantyczna. Przez wieki postępu technologicznego pojawiały się coraz to nowe narzędzia pomagające nam w wykonywaniu prostych i skomplikowanych czynności, zasilane elektrycznością lub siłą naszych mięśni. To z kolei pozwala nam wykonywać potrzebne czynności szybciej i precyzyjniej oraz rozszerza zakres naszych możliwości.

Dawno, dawno temu, w zamierzchłych czasach bez technologii i zdobyczy cywilizacyjnych wykonywane narzędzia były proste, podobnie jak metody ich wytwarzania. Jedną z nich było przekształcanie kamieni w taki sposób, aby nadać i wyregulować mu odpowiedni kształt i wyostrzyć jego krawędzie, robiono to za pomocą retuszy, czyli kawałków kości, która posiada odpowiednią gęstość, twardość i sprężystość nadając się do celów kształtowania kamiennych narzędzi.

Paleolityczne retusze kostne powstawały głównie poprzez łamanie kości długich zwierząt kopytnych, jeleniowatych lub wołowatych, choć zdarzało się także, że retusze powstawały z kości ludzkich. Taką kość łamano przy użyciu kamiennego młotka na kawałki o odpowiedniej długości i masie. Ale jak wskazuje nowy eksperyment naukowców z Australii do kształtowania kamiennych narzędzi używano nie tylko retuszerów kostnych, ale także bumerangów.

Zanim jeszcze do Australii przybyli pierwsi Europejczycy ludy aborygeńskie używały drewnianych bumerangów nie tylko do polowań czy walki. Same bumerangi były różnie nazywane w tradycyjnych językach w zależności od regionu i plemienia: bargan, barragunn lub bubarra.

Dziś te niezwykłe narzędzia są stosunkowo rzadko badane, a jeśli już to większość publikacji skoncentrowanych na bumerangu rozważa głównie właściwości aerodynamiczne związane ze sławnymi zdolnościami powrotnymi bumerangu. Tymczasem niektóre z nich nie miały takich powrotnych właściwości, ale jak wskazuje nowe badanie, używane były jako narzędzie do wytwarzania innych narzędzi tylko kamiennych.

Aby wytworzyć bumerang trzeba było się mocno napracować ścinając odpowiednie drzewo przy użyciu kamiennych siekier, najczęściej akację, eukaliptus lub mulgę. Następnie przy użyciu ciesaków, również wykonanych z kamienia, obrabiano ten kawałek drewna w taki sposób, aby uzyskać odpowiednią płaszczyznę. Kolejnym etapem było rozpalenie ogniska i zahartowanie bumerangu nad rozżarzonymi węglami, aby później wyszlifować jego powierzchnię na gładko przy użyciu liści figowych działających jak papier ścierny.

Dziś, aby sprawdzić, jak bumerangi były używane do produkcji kamiennych narzędzi, badacze wykonali cztery bumerangi przy użyciu współczesnych metod - stalowych siekier, pilników, elektrycznych szlifierek i papierów ściernych, aby na końcu całość pokryć lakierem. Szybciej, łatwiej z większą precyzją, uzyskując w ten sposób bumerang lepszej jakości.

Tak wytworzone bumerangi oddano w ręce doświadczonych rzemieślników, którzy wiedzieli, jak kształtować kawałki kamienia w taki sposób, aby wyprodukować z nich narzędzie mogące posłużyć do cięcia lub skrobania. Co okazało się możliwe, eksperyment wykazał podobną funkcjonalność bumerangów i kości w czynnościach retuszu, a ruch zastosowany do skutecznego wykorzystania bumerangów jako narzędzi retuszerskich był porównywalny z tym, który zaobserwowano w eksperymentach z retuszerami kostnymi.

Aby wytworzyć bumerang posługiwano się narzędziami kamiennymi, które produkowano posługując się drewnianym bumerangiem. A dzięki współczesnemu eksperymentowi poszerzono wiedzę na temat narzędzi australijskich kultur tubylczych i pokazano jak uniwersalnym narzędziem był bumerang.

Całkowicie współczesne narzędzia zbudowane przy użyciu nowoczesnych technologii pozwalają nam sięgać dużo dalej i pokazują rzeczy kiedyś dla człowieka nieosiągalne. Na przykład dziwne zjawiska zachodzące na odległych o miliony kilometrów kawałkach skały, które mogą przynieść nam odpowiedzi na pytania dotyczące ich powstawania.

Nieco wcześniej sonda ta wykonała zdjęcia asteroidy, które przedstawiały dziwne zjawisko. Z powierzchni Bennu wylatywały małe kamyczki, całe roje małych odłamków zdawały się być wyrzucane niczym popcorn strzelający w mikrofalówce. Ustalenie co powoduje strzelanie tymi odłamkami było wyzwaniem i skłoniło badaczy do wysnucia hipotezy mówiącej, że Bennu wcale nie jest takim solidnym kawałkiem skały jak się to wydawało.

Asteroida musiała bowiem doznać mocnego uderzenia podczas swojej kosmicznej podróży, a miejsce kolizji poddane zostało deformacji. Bennu poddawana jest też dużym różnicom temperatur - między stroną zwróconą ku Słońcu, a ciemną jej częścią występuje różnica około 150C. Ponieważ planetoida ciągle się kręci to ciągłe zmiany temperatur powodują, że skała staje się krucha i rozpada na drobne elementy.

A ponieważ sama jest mała to prędkość ucieczki również nie jest duża co pozwala kamykom oderwać się swobodnie od jej powierzchni. Wystarczy mniejsze uderzenie albo naprężenia termiczne i drobne części Bennu wystrzeliwane są na jej orbitę, skąd po jakimś czasie opadają na powierzchnię asteroidy, mieszają się z większymi jej częściami i proces się powtarza. Efekt tego jest taki, że gdybyście dziś, w ramach urlopu, wybrali się na taka asteroidę i stanęli na jej powierzchni to nie natrafilibyście na twardy kawałek gruntu, a raczej zapadlibyście się niczym w basenie wypełnionym piłeczkami.

Całkowicie odmienna budowa, wydawało by się kawałka litej twardej skały, dała kolejną dawkę wiedzy o tym jak kształtują się takie niewielkie kosmiczne obiekty ledwo utrzymywane w kupie przez grawitację. Te precyzyjne informacje o powierzchni Bennu mogą pomóc naukowcom lepiej interpretować obserwacje innych asteroid, co może być przydatne przy projektowaniu przyszłych misji oraz przy opracowywaniu metod ochrony Ziemi przed kolizjami z asteroidami.

Myślenie jest męczące, powie Wam o tym każdy zawodowy szachista, który po długim meczu wymagającym planowania ruchów w odpowiedzi na poczynania przeciwnika czuje się naprawdę wyczerpanym. Zauważalnym objawem zmęczenia umysłowego jest to, że po 4, 5 godzinach intensywnej gry szachiści zaczynają popełniać błędy, do których nigdy by nie dopuścili, gdyby ich umysły były świeże i wypoczęte.

Nie trzeba być jednak szachistą, aby odczuć wyczerpanie pracą umysłową, może do tego doprowadzić intensywna nauka czy wykonywanie skomplikowanych zadań. Niewiele wiadomo było jednak, dlaczego odczuwamy takie zmęczenie i jaki mechanizm za nim stoi. A długotrwałe zmęczenie tego typu prowadzić może do patologicznych stanów, takich jak wypalenie zawodowe i depresja, w których zmęczenie właśnie uniemożliwia poprawne funkcjonowanie i korzystanie z życia.

Do tej pory uważano, że poczucie umysłowego zmęczenia może być jedynie iluzją, odczuciem generowanym przez nasz mózg, którego celem jest zaprzestanie wykonywania bieżącego wymagającego zadania na rzecz bardziej satysfakcjonującej aktywności. Mózg miałby analizować koszty i korzyści umysłowego wysiłku i dostosowywać zachowanie dając nam znać, że bieżące zadanie jest zbyt kosztowne i należy je przerwać podejmując inną bardziej przyjemną aktywność.

Nowe badanie francuskich naukowców wskazuje jednak, że za umysłowym wyczerpaniem stać mogą bardziej biologiczne mechanizmy. Poproszono bowiem 40 uczestników badania, aby przez 6,5 godziny wykonywali zadanie poznawcze, polegające na patrzeniu na serię czerwonych i zielonych liter wyświetlanych na ekranie komputera w szybkim tempie i decydowaniu, czy każda z nich jest taka sama czy inna od poprzedniej. Badanych podzielono na dwie grupy, które wykonywały prostszą i trudniejszą wersję tego zadania, a poziom trudności zależał od czasu pomiędzy literami i liczby zmian w sekwencji. Tego rodzaju, ponad 6 godzinne zadanie, naprawdę wyczerpywało uczestników zwłaszcza tych z trudniejszej grupy.

Równocześnie naukowcy wykorzystali technikę obrazowania zwaną spektroskopią rezonansu magnetycznego do monitorowania poziomu glutaminianu i jego metabolitów. Glutaminian jest bardzo ważnym dla nas neuroprzekaźnikiem i pełni różne funkcje.

Przede wszystkim uczestniczy w tworzeniu białek, jest podstawową ich cegiełką. Poza tym jest neuroprzekaźnikiem, czyli substancją uwalnianą do szczeliny między dwiema komórkami nerwowymi. Przedostanie się cząsteczek glutaminianu z jednej komórki nerwowej, do receptorów znajdujących się na drugiej, wywołuje pobudzenie. Bierze też udział w niezwykle ważnych procesach takich jak uczenie się i zapamiętywanie, ale jego nadmiar jest szkodliwy, prowadzi do uszkodzenia komórek nerwowych i zaburzeń procesów poznawczych.

Badając uczestników wykonujących pracę umysłową wykazano, że glutaminian gromadzi się w korze przedczołowej zmieniając metabolizm mózgu. U osób wykonujących trudniejszą wersję zadania wykazano, że zmęczenie poznawcze zmniejszyło ich samokontrolę, przez co byli bardziej impulsywni. Skany mózgu ujawniły, że było to związane z 8% wzrostem poziomu glutaminianu w bocznej korze przedczołowej, wzrost ten nie był widoczny u uczestników, którzy wykonywali łatwiejszą wersję zadania.

Co więcej badani nie byli świadomi tego narastającego zmęczenia, co wydaje się potwierdzać codzienne życie - ludzie kontynuują wykonywaną pracę lub prowadzenie samochodu, ponieważ nie wykrywają swojego prawdziwego stanu zmęczenia, a w efekcie tego popełniają coraz więcej błędów i podejmują bardziej impulsywne decyzje. Trzeba tu dodać, że badanie ma liczne ograniczenia wynikające z małej grupy badanych i niewielkiej czułości urządzeń, nie wiadomo też, dlaczego glutaminian gromadzi się w korze przedczołowej i jak jego poziom reguluje się podczas snu.

Ale to właśnie sen i odpoczynek, regularne przerwy i oderwanie się od wyczerpujących umysłowo zadań choć na chwilę, może nam pomóc w zachowaniu ostrego jak brzytwa umysłu i zapobieganiu długoterminowym skutkom intensywnego myślenia.

Pozostaniemy jeszcze w regionach mózgu tym razem jednak ptasiego. Ich niezwykłe czasem śpiewy są charakterystyczną cechą pozwalająca im nie tylko na zwrócenie uwagi potencjalnych partnerek, wyznaczają w ten sposób także swoje terytorium, utrzymują komunikację ze stadem i uczą swoje młode tej umiejętności. Ale skąd właściwie ptasie dzieci wiedzą od kogo i czego się uczyć? Wszak otoczenie ptaków pełne jest dźwięków, pochodzących od innych zwierząt, czasem od przedstawicieli tego samego gatunku.

Już 20 lat temu naukowcy badający ludzkie niemowlęta zaobserwowali, że aby nauczyć się brzmienia języka potrzebują one osobistego nauczyciela, najczęściej rodzica. Naukowcy spekulowali, że to interakcja społeczna angażuje uwagę uczących się i wydaje się to całkiem logiczne - jeśli jesteśmy uważni, uczymy się lepiej. Czy taki sam mechanizm występuje u młodych ptaków?

Z perspektywy ewolucyjnej, zwierzęta takie jak ptaki śpiewające, które komunikują się w złożonych i hałaśliwych środowiskach naturalnych, muszą rozwinąć jakieś mechanizmy pozwalające im rozpoznawać od kogo mają się uczyć konkretnych dźwięków, aby w dorosłym życiu mogły je używać w celu przetrwania i rozmnażania się. Pod lupę wzięto zatem zeberkę zwyczajną, jest to jeden z najpopularniejszych ptaków hodowlanych.

Okazało się, że także młode zeberki uczą się piosenek bezpośrednio od opiekuna - zwykle ojca - poprzez interakcję społeczną, która utrzymuje je zmotywowane i gotowe do pracy. Młode ptaki, którym odtwarzano piosenki przez głośnik, bez indywidualnej lekcji od opiekuna, nie uczą się ich tak dobrze.

Badacze z japońskiego Okinawa Institute of Science and Technology zidentyfikowali również obwód mózgowy, który kontroluje takie zachowanie mówiąc zwierzętom, na jakie informacje docierające do nich muszą zwrócić szczególną uwagę. Część mózgu ptaka nazwana miejscem sinawym odpowiedzialna jest za pobudzenie i zwiększona uwagę, a neurony z tej części oddziałują na region słuchowy w mózgu, nazywany nidopallium. I to właśnie ten obwód jest aktywowany, aby zasygnalizować, że ta konkretna piosenka, pochodząca od opiekuna, jest ważna i koniecznie musi zostać zapamiętana.

Wydaje się też, że wymiana informacji między nauczycielem, a młodą zeberką jest dwukierunkowa. Naukowcy wciąż badają, jakie rodzaje wskazówek emitowanych przez młode osobniki mogą zachęcić opiekuna do nauczania ich. Starają się także ustalić jakiego rodzaju informacje neurony wychwytują, aby ocenić znaczenie tego, co słyszy zeberka. Przyszłe badania będą również dotyczyć tego czy podobne mechanizmy mogą mieć zastosowanie w przyswajaniu mowy przez człowieka.

I to wszystko w dzisiejszym odcinku, zapraszam Was jeszcze na stronę Naukowo.net oraz na podkastowe social media i serwer Discord, znajdziecie tam dodatkowe naukowe informacje, wszystkie linki umieszczam w opisie odcinka. Dziś dziękuję za uwagę, do usłyszenia w najbliższą sobotę!