Agar siz kimningdir yuragini tez urishni istasangiz, ehtimol uning qulog'iga chiroqni yoqishdan ko'ra yaxshiroq usullar mavjud.
Lekin chiroqni lazer bilan, odamni esa zebra baliq bilan almashtirsangiz, voqealar kutilmaganda qiziqarli tus oladi.
Biroq, Xitoyning Guanchjou universiteti fizigi Syaoshuai Lyuning so'zlariga ko'ra, yorug'lik signalining quloqdan yurak urishiga o'tish mexanizmi biroz murakkabroq.
U va uning hamkasblari aynan shunday qilishdi – va bu eshitilganidek ajoyib.
«"Odamlar yorug'lik va tovush haqida o'ylashganda, ular instinktiv ravishda yorug'likni ko'rish bilan, tovushni esa eshitish bilan bog'lashadi, bu tabiiy juftlikdek tuyuladi. Biroq, agar biz tovushning fizik printsipiga nazar tashlasak, uning mohiyatan tebranish ekanligini ko'ramiz", dedi Liu ScienceAlert nashriga.
«"Yurak urish tezligini tartibga solish g'oyasi an'anaviy musiqa terapiyasidan ilhomlangan. Ritmik tovush yurak urish tezligini modulyatsiya qilishi mumkinligini hisobga olib, biz o'yladik: "yengil musiqa" yaratish va yurak urish tezligini tartibga solish uchun aniq dasturlashtirilgan yorug'lik nurlaridan foydalanishimiz mumkinmi?"«
Tadqiqot natijalarini umumlashtiruvchi sxematik diagramma. (Xiaoshuai Liu/Guanchjou universiteti)
Quloq eng kichik tebranishlarni aniqlashga qodir sezgir tuzilmalarga ega nozik, murakkab organdir. Ko'pgina umurtqali hayvonlarda bu tuzilmalarga otolitlar — toshga o'xshash mayda kaltsiy karbonat kristallari kiradi. Tovush yoki harakat ularni harakatga keltiradi va quloqdagi sezgir hujayralarni rag'batlantiradi.
Tovush kichkina obyektni jismonan harakatga keltiradigan yagona omil emas. Olimlar yillar davomida kichik obyektlarni boshqarish uchun optik pinsetlardan foydalanib kelishgan. Asosan, ular juda, juda kichik obyektlarni itarib yoki harakatga keltira oladigan jismoniy kuchni qo'llash uchun radiatsiya bosimidan foydalanadilar.
Zebrafish lichinkalarining quloqlarida topilgan otolitlar haqiqatan ham juda kichik.
Eng muhimi, ularning harakatlari baliqlarning tovush va harakatni qanday idrok etishining bir qismidir.
Bu ularni mikroskopik obyektlarni boshqarish uchun mo'ljallangan asbob uchun qiziqarli nishonga aylantirdi. Agar optik tuzoq otolitning quloqqa hech qanday tovush yetmasdan harakatlanishiga olib kelishi mumkin bo'lsa, tadqiqotchilar eshitishning birinchi bosqichini samarali ravishda chetlab o'tishlari mumkin edi.
Tajriba usulida lazer nuri zebrafishning qulog'idagi mayda otolitlarni tebratish va yurak urish tezligiga ta'sir qilishi mumkin bo'lgan tovush signalini yaratish uchun ishlatilgan. (Liu va boshqalar, Nat. Commun. , 2026)
«"Bizning dastlabki maqsadi yorug'likning ko'rish va tovushning eshitish bilan an'anaviy bog'liqligidan voz kechish va buning o'rniga organizmlarni yorug'likni "eshitish" imkoniyatini o'rganish edi", deb tushuntirdi Liu.
«"O'zimizni an'anaviy fikrlashdan ozod qilganimizdan so'ng, tebranishga qodir har qanday strategiya tovushga teng keladigan narsani yaratishga qodir bo'ladi.".
Va ular harakat qilishdi. Kutilganidek.
Ular tirik zebra baliq lichinkalaridagi individual otolitlarni tebratish va shu bilan birga miya faoliyatini qayd etish uchun optik pinsetdan foydalanishdi. Rag'batlantirish eshitish bilan bog'liq sohalarni faollashtirdi, bu esa mexanik harakat baliqning eshitish tizimi tomonidan qayta ishlanganligini ko'rsatadi.
Zebrafish miyalarining otolit stimulyatsiyasiga miyaning qaysi qismlari javob berganini ko'rsatuvchi tasvirlar. (Liu va boshqalar, Nat. Commun. , 2026)
Bu baliqlar yorug'likni "eshitishi"ni anglatadimi? Bu savolga javob berish biroz qiyinroq.
«"Qadimgi xitoy faylasufi Zhuangzi bir paytlar: "Siz baliq emassiz, unda baliqning quvonchini qayerdan bilasiz?", degan edi", dedi Liu. "Xuddi shunday, biz zebra baliqlari bilan to'g'ridan-to'g'ri aloqa qilib, ular ongli ravishda yorug'likni "eshitishlarini" tasdiqlay olmaymiz.".
«"Qadimgi xitoy faylasufi Zhuangzi bir paytlar: "Siz baliq emassiz, unda baliqning quvonchini qayerdan bilasiz?", degan edi", dedi Liu. "Xuddi shunday, biz zebra baliqlari bilan to'g'ridan-to'g'ri aloqa qilib, ular ongli ravishda yorug'likni "eshitishlarini" tasdiqlay olmaymiz.".
Tadqiqotchilar qila oldilar Optik stimulyatsiya paytida eshitish bilan bog'liq nerv markazlari sezilarli darajada faollashganligi aniqlandi.
Lekin bu hammasi emas.
Tadqiqotchilar otolit harakatlanganda baliqning yurak urish tezligi oshishni boshlaganini payqashdi.
Bir tajribada, tinch holatdagi yurak urish tezligi sekundiga taxminan 2 marta bo'lgan, stimulyatsiya paytida sekundiga taxminan 2,7 martagacha ko'tarilgan va stimulyatsiya to'xtaganidan keyin asta-sekin boshlang'ich holatga qaytgan.
Tadqiqotchilar otolitlarni maqsadli stimulyatsiya qilish yurak urish tezligini taxminan 50 foizga oshirishi mumkinligini aniqladilar.
Optik pinsetlar tadqiqotchilarga otolitning harakatini aniq boshqarish imkonini berganligi sababli, ular yanada g'alati narsani - musiqaga mos keladigan naqshlarni qayta yaratishga muvaffaq bo'lishdi. Tebranishlarning amplitudasi, chastotasi va vaqtini o'zgartirish orqali ular ovoz balandligi, ohangi va ritmiga mos keladigan xususiyatlarni simulyatsiya qilishlari mumkin edi.
Bu kuzatishlar tadqiqotlarni yangi yo'nalishga olib chiqdi.
«"Musiqiy stimullarni ijro etish va yurak urish tezligiga ta'sir qilish uchun yorug'likdan foydalanishimiz mumkinligini hisobga olsak, bu yondashuvni g'ayritabiiy yurak ritmlarini tuzatish uchun ham qo'llashimiz mumkinmi, degan savol tug'ilishi tabiiy tuyuldi", dedi Liu ScienceAlert nashriga.
«"Bunday mulohazalar bizni dori vositalari keltirib chiqaradigan aritmiyalarni bartaraf etish bo'yicha tajribalar o'tkazishga undadi.".
Tadqiqotchilar zebrafish lichinkalarida uch xil g'ayritabiiy yurak ritmini qo'zg'atish uchun dorilarni qo'lladilar va keyin optik stimulyatsiya yordamida yaratgan musiqiy stimulyatsiyani qo'lladilar.
Yurak urish tezligi g'ayritabiiy darajada sekin bo'lgan baliqlarda stimulyatsiya ularning yurak urish tezligini normal holatga yaqinlashtirdi.
Yurakning yuqori va pastki kameralari ajratilgan baliqlarda yetti kishidan oltitasida normal koordinatsiya tiklandi.
Yurak urishi g'ayritabiiy pauzalar bilan to'xtatilgan baliqlarda yetti kishidan beshtasida normal ritm tiklandi.
Bundan ham ajablanarlisi shundaki, stimulyatsiya tugaganidan keyin ham ba'zi yaxshilanishlar saqlanib qoldi.
Mavzu bo'yicha: Xitlar miyaga ta'sir qiladi va bu musiqaning kelajagi bo'lishi mumkin.
«"Eng ajablanarlisi shundaki, bu yondashuv... nafaqat yurak urish tezligini modulyatsiya qilish, balki dori vositalari keltirib chiqaradigan patologik aritmiyalarning oldini olish imkonini beradi", deb tushuntirdi Lyu.
«"Eshitish yo'li orqali yuborilgan sof optik stimul kasallik modelida normal yurak ritmini tiklay olganligi bizning dastlabki kutganimizdan ham oshib ketdi va kelajakda terapevtik qo'llanmalar uchun ajoyib imkoniyatlarni ochishi mumkin.".
Albatta, bu imkoniyatlar hali uzoq. Liu ushbu tadqiqotni "kontseptsiyaning juda dastlabki isboti" deb ta'riflaydi; neyron signallari yurak urish tezligidagi o'zgarishlarga qanday sabab bo'lishi noma'lumligicha qolmoqda va bu yondashuv yirik hayvonlarda qo'llanilishi mumkinmi yoki yo'qmi, buni vaqt ko'rsatadi.
«"Biz bu ishni aniq javob sifatida emas, balki optika, eshitish neyrobiologiyasi va yurak fiziologiyasi chorrahasida yangi ufqlarni o'rganishga taklif sifatida ko'ramiz", dedi u ScienceAlert nashriga.
Tadqiqot natijalari nashr etildi Nature Communications jurnali .
ScienceAlert maqolalari odamlar tomonidan yoziladi, faktlar tekshiriladi va tahrirlanadi; ular hech qachon sun'iy intellekt tomonidan yaratilmaydi. Birorta ham maqolani o'tkazib yubormang; bu yerda obuna bo'ling.
Tegishli yangiliklar
-
7 yillik qoidani unuting – olimlar itning yoshini aniqlashning yaxshiroq usulini topdilar.
-
Yangi tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, qilich tishli mushuklar yo'q bo'lib ketishidan oldin kasal va degenerativ guruh bo'lgan.
-
Nihoyat, sirli qo'ziqorin halqalari nima uchun aylana hosil qilishini bilishimiz mumkin.