โดย Rachael Rettner เผยแพร่ 18 กรกฎาคม 2017 เว็บบาคาร่า สถานีอวกาศนานาชาติตามที่เห็นในภาพถ่ายในปี 2010 (เครดิตภาพ: นาซา)
อาวุธเคมีเช่นก๊าซซารินและก๊าซประสาท VX สามารถมีผลกระทบที่น่ากลัวต่อร่างกายมนุษย์ แต่ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะพัฒนาการรักษาที่ดีขึ้นสําหรับพิษของก๊าซประสาทโดยการส่งการทดลองของพวกเขาขึ้นสู่อวกาศ
เมื่อเร็ว ๆ นี้นักวิจัยจากโครงการต่อต้านภัยคุกคามทางเคมีของสถาบันสุขภาพแห่งชาติได้ส่งวัสดุสําหรับ
การทดลองไปยังสถานีอวกาศนานาชาติทําไมต้องเป็นอวกาศ? มันคือทั้งหมดที่เกี่ยวกับแรงโน้มถ่วง: บนโลกแรงโน้มถ่วงเป็นความท้าทายในการผลิตโมเลกุลเฉพาะประเภทที่นักวิทยาศาสตร์เหล่านี้ต้องการสําหรับการทดลองของพวกเขา แต่ในอวกาศที่แรงโน้มถ่วงอ่อนแอกว่ามากโมเลกุลเหล่านี้สามารถผลิตได้ง่ายขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งนักวิจัยกําลังศึกษาโครงสร้างของเอนไซม์ที่เรียกว่า acetylcholinesterase (AChE) ซึ่งช่วยให้กล้ามเนื้อในร่างกายผ่อนคลายหลังจากได้รับการกระตุ้น ตัวแทนประสาทรวมถึงซารินและ VX บล็อกกิจกรรมของเอนไซม์นี้ซึ่งป้องกันไม่ให้กล้ามเนื้อผ่อนคลายและนําไปสู่การเป็นอัมพาตและความตาย [5 ตัวแทนสงครามเคมีร้ายแรง]
ในการพัฒนายาแก้พิษที่ดีขึ้นสําหรับอาวุธเคมีเหล่านี้นักวิจัยต้องการมุมมองโดยละเยดเกี่ยวกับโครงสร้างของเอนไซม์ AChE และวิธีหนึ่งในการได้รับมุมมองดังกล่าวคือการปลูกผลึกของเอนไซม์ในอาหารห้องปฏิบัติการ แต่บนโลกแรงโน้มถ่วงสามารถรบกวนการเจริญเติบโตของผลึกเหล่านี้และทําให้มีขนาดเล็ก
”ด้วยการใช้ประโยชน์จากสภาพไมโครกราวิตี้ของสถานีอวกาศนานาชาติเราหวังว่าจะเติบโตได้ดีขึ้นและผลึกที่สม่ําเสมอมากขึ้นซึ่งเราไม่สามารถเติบโตบนโลกได้” Andrey Kovalevskyเมื่อผลึกบนสถานีอวกาศมีขนาดใหญ่พอพวกมันจะถูกส่งกลับไปยังโลกและนักวิจัยจะวิเคราะห์ด้วยเทคนิคการถ่ายภาพที่ซับซ้อนที่เรียกว่าการเลี้ยวเบนของนิวตรอน วิธีนี้จะแสดงโครงสร้างอะตอมของเอนไซม์
”การใช้เทคนิคนี้เราจะสามารถพิจารณาอย่างใกล้ชิดว่าเอนไซม์มีปฏิสัมพันธ์กับสารกําจัดศัตรูพืชและสารกระตุ้นประสาทอย่างไรและเรียนรู้ว่าความผูกพันระหว่างทั้งสองสามารถย้อนกลับทางเคมีได้อย่างไร” Zoran Radić “วิธีนี้ใช้ไม่ได้กับผลึกเอนไซม์ขนาดเล็กที่สามารถปลูกได้ที่นี่”
นักวิจัยกล่าวว่ายาแก้พิษในปัจจุบันต่อก๊าซประสาทโดยการทําลายพันธะเคมีระหว่าง AChE
และสารที่เป็นพิษต่อเส้นประสาท แต่พวกมันทําเช่นนี้ช้าเกินไปที่จะมีประสิทธิภาพอย่างเต็มที่นักวิจัยกล่าว โครงการใหม่นี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อพัฒนายาแก้พิษที่ทําลายพันธะนี้ได้เร็วขึ้นการไม่ใช้งานก็ต้องซับซ้อนขึ้นเช่นกัน”การมีสมองที่ซับซ้อนเช่นเราที่ส่วนต่าง ๆ กําลังเข้าและออกจากการนอนหลับคงจะเสียเปรียบมาก ดังนั้นคุณต้องมีวิธีที่จะจัดระเบียบสิ่งนี้” เขากล่าว
เกิดอะไรขึ้นระหว่างการนอนหลับ?แต่ความคิดที่ว่าการนอนหลับเป็นคุณสมบัติตามธรรมชาติของเครือข่ายเซลล์ประสาทไม่ได้อธิบายสิ่งที่เกิดขึ้นระหว่างการนอนหลับ ในด้านนั้นนักวิทยาศาสตร์มีทฤษฎีมากมาย หนึ่งคือการนอนหลับช่วยฟื้นฟูพลังงานของสมองตามการทบทวนในปี 2016 ในวารสาร Sleep Medicine Reviews ในระหว่างการนอนหลับที่ไม่ใช่ REM สมองจะกินกลูโคสเพียงครึ่งเดียวเช่นเดียวกับเมื่อคนตื่นตัว (กลูโคสคือน้ําตาลที่เซลล์เผาผลาญเพื่อปลดปล่อยพลังงาน)
แต่ถ้าความคิดที่ว่าการนอนหลับฟื้นฟูพลังงานสมองเป็นจริงความสัมพันธ์ระหว่างการนอนหลับและการใช้พลังงานของสมองไม่ตรงไปตรงมา ตัวอย่างเช่นในระหว่างการอดนอนการสลายแหล่งพลังงานที่เรียกว่าไกลโคเจนของสมองจะเพิ่มขึ้นในบางส่วนของสมอง แต่จะลดลงในบางส่วน จําเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อทําความเข้าใจการเชื่อมโยงนี้. [7 ความลึกลับที่ใหญ่ที่สุดของร่างกายมนุษย์]
กแนวคิดหนึ่งคือการนอนหลับอาจทําให้สมองสามารถล้างผลิตภัณฑ์ที่เป็นพิษที่เกิดขึ้นเมื่อเราตื่นตัวได้ สมองเป็นผู้บริโภคพลังงานจํานวนมากซึ่งหมายความว่ามันยังผลิตของเสียจํานวนมาก งานวิจัยล่าสุดบางชิ้นชี้ให้เห็นว่าการนอนหลับเป็นช่วงเวลาที่สมองกวาดตัวเองให้สะอาด แฟรงค์กล่าว แต่ผลลัพธ์เหล่านั้นจําเป็นต้องทําซ้ํา
”มันอาจจะเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นกับการนอนหลับ” แฟรงค์กล่าว “แต่อาจไม่ใช่สิ่งที่สําคัญที่สุดที่การนอนหลับกําลังทําอยู่” บางทีทฤษฎีการนอนหลับที่มีแนวโน้มมากที่สุดจนถึงตอนนี้ก็คือมันมีบทบาทสําคัญในการเชื่อมต่อและความเป็นพลาสติกของสมอง ความเป็นพลาสติกมีส่วนร่วมในการเรียนรู้และความจํา แม้ว่จะ บาคาร่า
