Miért ütötték ki a halálra az Outlaw-t, ​​majd a középkori szicíliai arccal lefelé


Miért ütötték ki a halálra az Outlaw-t, ​​majd a középkori szicíliai arccal lefelé

Ez a középkori férfi csontváza, amely az ártalmatlanító sebeket hordozza, szicíliai sekély gödörben lefelé nézett.

Hitel: Emanuele Canzonieri jóvoltából

A középkori Szicíliában egy embert többször visszapattantak a hátába, eltemetve egy nagyon furcsa módon, és látszólag elveszett a történelemnek.

Most, több száz évvel később, a régészek a szicíliai Piazza Armerinában, az ősi bűncselekmények bizonyítékát feltárják. A kutatók úgy találták, hogy a férfi csontváza lefelé fekszik egy sekély gödörben, üresen az ősi temetésre jellemző temetkezési tárgyakról. A testet egy olyan helyzetben temették el, amely szokatlan volt ebben az időszakban, a múlt hónapban jelentették be az International Oszteoarchaeology-ban.

A bizonyítékok arra utalnak, hogy a férfi a 11. században élt, és 30 és 40 év közötti volt, amikor meghalt. CT kutatások és 3D rekonstrukciók segítségével megállapították, hogyan halt meg és miért volt a temetése annyira szokatlan. [25 Grisly Archaeological Discoveries]

A jelentés szerint bizonyították, hogy hat darab vágás történt az egyén szegycsontjain, amelyek arra utalnak, hogy késsel vagy tőrrel valószínűleg megrekedt. A kutya a mellkasának jobb oldalán találta a vágójelet, ahol egy csontcsontot eltávolítottak, valószínűleg egy, a fegyverből származó forgó mozgással.

Nem volt bizonyíték más sérülésekre a férfi csigolyáin vagy bordáin, ami arra utalna, hogy a férfi valamilyen „ellenőrizetlen” harcban vett részt, mondta vezető író Roberto Miccichè, egy olaszországi Palermo Egyetem régész.

Úgy tűnik, az ember gyilkosának célja az, hogy az „áldozatot” „nagyon hatékony és gyors módon” támadja meg, mondta Miccichè; emellett a támadó valószínűleg nagyon jól ismerte az emberi anatómiát. Valójában a vágások olyan tisztaak és simaak voltak, hogy az ember lehet, hogy immobilizált, talán kötelező erejű, Miccichè mondta. A férfi lábait is együtt temették a temetkezési térben, ami tovább támogatja azt az elképzelést, hogy a lábát összekötötték.

CT kutatások segítségével a kutatók meg tudták határozni a férfibetétek szögét és méretét, azt az információt, amelyet a kutatók azután készítettek egy 3D rekonstrukció létrehozásához, ahol az éles tárgy a szegycsontba és a mellkasi ketrecbe ásott.

Mivel a kés fűrészlapja egy szögben belépett a férfi felső hátába, a kutatók úgy gondolják, hogy az ember a földön térdelt a szúrás idején, mondta Miccichè. Miközben a kést áthatolt a mellkason (a test és a has közötti része) és a férfi mellkasába, Miccichè azt mondta, hogy a fegyver valószínűleg ismételten szúrta a férfi tüdőjét és szívét – így valószínűleg nagyon gyorsan meghalt.

És akkor ott van a temetés furcsasága – az első, jól dokumentált eset egy szicíliai deviáns temetésre.

"A temetkezés atipikus, mert [it] nem követi semmilyen vallási receptet a test elrendezésében, mondta Miccichè. Ebben az időszakban Szicíliában három nagy monoteista vallás létezett: a zsidóság, a kereszténység és az iszlám. Mindegyiküknek különböző hagyományai voltak a halottak eltemetésében – zsidók és a középkori keresztények. A korok elpusztították a halottakat felfelé, míg a muzulmánok eltemetik a jobb oldalon fekvő testet, hogy a fej délkelet felé forduljon Mekkára.

Ez a csontváz viszont lefelé temették.

Az atipikus temetkezések a babonás hiedelmek eredménye (például ha az emberek úgy gondolják, hogy a halott személy vámpír, vagy visszatért a halálból), vagy arra utaló jel, hogy a személy törvénytelen volt, mondta Miccichè. Azt mondta, ebben az esetben azt hiszi, hogy ez utóbbi. Ha "az életében, az egyén nem igazodott a közösség társadalmi rendjéhez, [his] a temetésnek tükröznie kell ezt a hiányosságot a halálban – mondta Miccichè.

Mindez azt jelenti, hogy az ember valószínűleg száműzetés volt, amit kivégeztek.

Ráadásul ez volt a "válság és társadalmi átalakulás" ideje, amely közvetlenül Anglia Norman hódítása után következett be 1061-ben. "Mint mindenhol és bármikor a szociopolitikai átrendeződés időszakában, az erőszakos cselekmények növekedése figyelhető meg az emberek között – mondta Micciché.

Most Miccichè és csapata a középkori régészeti nyilvántartásokon keresztül keresi a fegyvereket, amelyek összeegyeztethetők lehetnek a csontvázon lévő jelekkel, és közelebb léphetnek a Clue ősi játékának megoldásához.

Eredetileg megjelent Élő tudomány.

Egyetlen földrengés a Föld mélyebb árokba mozdíthatja el a Tonna szén-dioxidjait


Egyetlen földrengés a Föld mélyebb árokba mozdíthatja el a Tonna szén-dioxidjait

A Google műholdas térképe megmutatja, hogy a 2011-es Tohoku földrengés megszökött Japánból.

Hitel: zodebala / Getty Images

2011-ben a 9,9-es földrengés a japán Tohoku partjainál életre kelt, és hatalmas szökőárat indított el, és több mint 15 000 embert öltött meg.

A Tohoku földrengés globális hatásai – melyet ma már 1900-ban kezdtek a legerősebbnek tekinteni – még mindig tanulmányozás alatt állnak. A tudósok azóta becsülték, hogy a földrengés a 2,4 km-re keletre fekvő, Japán fő szigetét tolta el (25 cm), a tengertől 10 cm-re (kb. 25 cm), és egy másodperc néhány másodpercével lerövidítette a napot. A NASA 2011-ben jelentette be. Arata Kioka, az osztrák Innsbrucki Egyetem geológusa, a quake legérdekesebb és titokzatosabb hatását nem lehet látni műholdon; csak a Föld óceánjainak legmélyebb szakadékaiban mérhetők.

Egy új tanulmányban, melyet a tudományos jelentésekben február 7-én tettek közzé, Kioka és munkatársai meglátogatták a Japán árkát – egy szubdukciós zónát (ahol egy tektonikus lemez merül a másik alatt) a Csendes-óceánon, amely több mint 8000 m-re esik. annak legmélyebb pontja – annak meghatározása, hogy mennyi szerves anyagot dobtak ott ott a történelemkészítő földrengés. A válasz: Sok. A csapat megállapította, hogy a Tohoku földrengés és az azt követő utóütések után körülbelül egy teragram – vagyis 1 millió tonna szén – került az árokba.

– Ez sokkal több volt, mint amire számítottunk – mondta Kioka a Live Science-nek.

A földrengések által áthelyezett hatalmas szénmennyiség kulcsszerepet játszhat a globális szén-ciklusban – a lassú, természetes folyamatokban, amelyek révén a szén-ciklus a légkörön, az óceánon és a Földön élő minden élőlényen keresztül megy végbe. Kioka azonban elmondta, hogy a témában végzett kutatás hiányzik.

Ennek egy része azért lehet, mert a Föld legmélyebb helyeit látogatja meg. A Japán árok része a hadalövezetnek (Hades, az alvilág görög istene), amely olyan helyeket foglal magában, amelyek több mint 3,7 mérföld (6 kilométer) távolságra vannak az óceán felszínén.

"A hadal zóna csak a tengerfenék teljes felületének 2% -át foglalja el" – mondta Kioka a Live Science-nek. "Valószínűleg kevésbé feltárt, mint a Hold vagy a Mars."

Több nemzetközi tudományos intézmény által finanszírozott misszió sorozatán 2012 és 2016 között Kioka és munkatársai hatszor haladtak át a Japán árok között. Ezeken a körutazásokon a csapat két különböző szonárrendszert használt fel egy nagyfelbontású térkép létrehozásához a mélységben. az árok. Ez lehetővé tette számukra, hogy megbecsüljék, mennyi új üledéket adtak az árok padlójához idővel.

Ahhoz, hogy az üledék kémiai tartalma megváltozott a 2011-es remegés óta, a csapat több hosszú üledékmagot ásott ki az árok alján. Legfeljebb 10 méter hosszú, mindezen magok egyfajta geológiai rétegű süteményként szolgáltak, amely megmutatta, hogy a föld és a tenger különféle anyagai halmozódnak az árok aljára.

2011-ben több méternyi üledék tűnt ki az árokba, Kioka mondta. Amikor a csapat elemezte ezeket az üledékmintákat egy németországi laborban, képes volt kiszámítani az egyes magokban lévő szén mennyiségét. Úgy becsülték, hogy az egész árokhoz hozzáadott szén teljes mennyisége egy millió tonna volt.

Ez sok szén. Összehasonlításképpen, a Himalája hegységéből a Gangesz-Brahmaputra folyókon keresztül évente 4 millió tonna szén kerül a tengerbe, Kioka és munkatársai írták tanulmányaikban. Ennek a negyednek az egynegyede a japán árokba kerül, egyetlen szeizmikus esemény után, amely aláhúzza a globális szén-ciklusban rejlő titokzatos földrengéseket.

Milyen pontosan még mindig bizonytalan, hogy a Föld legmélyebb helyeibe került szén-dioxid a tágabb ciklusba. Kioka azonban elmondta, hogy a Japán árokhoz hasonlóan az aldukálási zónák viszonylag gyors úton juthatnak a Föld belsejébe, ahol a vulkáni kitörések során végül szén-dioxidként szabadulhatnak fel a légkörbe. További kutatásokra van szükség, és a tervezett 2020-as expedíció, amely még hosszabb magmintákat gyűjt az árokból, néhány történelmi adatot tölthet be több száz vagy több ezer évre.

Eredetileg megjelent Élő tudomány.

Csodálkozzon ezen a csillogó galaxison belül a légy testében


Csodálkozzon ezen a csillogó galaxison belül a légy testében

Ez dicsőséges galaxis … vagy nemi szervek?

Hitel: Ben Walsh

A közelmúltban megosztott, a Twitteren megosztott fotó hasonlít a színes ködbe burkolt csillogó csillagok galaxisára.

De a valóságban ez egy férfi gyümölcsfenyő nemi szerveinek fluoreszkáló képe.

A képet Ben Walsh biológus, az Egyesült Királyság Egyetem Evolúciós, Ökológiai és Magatartási Tanszékének doktorjelöltje rögzítette. A fluoreszcens festékkel elválasztott gyümölcslevelek heréit festette, hogy megvilágítsa a szervek szerkezetét, amelyet aztán egy mikroszkóp segítségével rögzített a kamera segítségével az iPhone-on, Walsh egy e-mailben mondta az Live Science-nek. [Magnificent Microphotography: 50 Tiny Wonders]

Ban ben a tweetWalsh megjegyezte, hogy a gyümölcse herék "kedvesnek tűnnek, mint egy galaxis". Később elmagyarázta az Élő Tudománynak, hogy a sárga szerkezetek, amelyek "hosszúak és vékonyak, és maguk körül tekercsek", a herék szövetfala.

"A kék pontok, amelyekből különböző pontokon jönnek ki, spermiumok – a helyszínen láthatók a sperma kötegek és még egyes fejek is" – mondta az e-mailben.

Kinyújtva a herék mindegyik fele több mint 0,08 hüvelyk (2 milliméter), "ami nagyjából a repülés teljes hossza!" Walsh mondta. A gyümölcsök legyenek a leghosszabb ismert spermiumok az összes állat között, de miért van szükség ilyen hosszú spermiumra még mindig rejtély, tette hozzá.

Walsh kutatása azt vizsgálja, hogy az éghajlatváltozás hogyan befolyásolja a termékenységet; nemrégiben szerződött egy tanulmányt, amely az extrém hőmérsékletek állati, növényi és gombás szaporodásra gyakorolt ​​hatását vizsgálja, melyet a Trends in Ecology and Evolution című folyóiratban tettek közzé.

Jelenlegi munkája a gyümölcsökkel – ami a Twitteren megosztott képhez vezetett – azt vizsgálja, hogy a hőmérséklet hogyan befolyásolja a férfiak életképes spermiumok termelésének képességét, amely spermatogenezis néven ismert.

"A gyümölcslevelek heréinek szétválasztásával Drosophila melanogaster és fluoreszkáló festékkel festettük, valójában láthatjuk a herékben lévő spermiumköteget, ami lehetővé teszi számunkra a spermatogenesis különböző pontjain lévő spermiumok számát, "magyarázta Walsh. .

Ez nem az első alkalom, hogy a gyümölcsfenyő apró szerveit és belső szerkezeteit megvilágító képekben tárták fel. A kutatók a közelmúltban kifejlesztettek egy technikát, amellyel a gyümölcsfenyő agyát rögzíthetik, lenyűgöző 3D-s képeket és animációkat hoztak létre, amelyek az idegsejtek bonyolult kölcsönhatását mutatták az agyban, mint a mákos magvak.

De még egy fotó a gyümölcslevelű herékből is csodálkozhat és megdöbbenhet, megítélve a Walsh postájára adott hihetetlen Twitter válaszokat. Az egyik zavarba hozott kommentár még tovább vette Walsh vicces galaxis analógiáját, írás"Mi van, ha a világegyetemünk egy nagyobb dimenzióban lévő repülés bal oldali hernyójában van?"

Melyik Walsh Twitteren válaszolva: "Akkor el fogunk menni a helyekre, mert a legyek sok szexet."

Eredetileg megjelent Élő tudomány.

Az orvosi csodák pusztító csodája


Sheila Advento volt nem érzem jól magam. 2003. július 6-án volt, és az anyja háza Észak-New Jersey-ben tele volt emberekkel. Sheila és anyja ott voltak, Sheila barátjával, testvérével és testvérével, egy nagy kiterjedt család szeletével, akik közül sokan, mint Sheila és szülei, bevándoroltak az USA-ba a Fülöp-szigetekről. Sajtburgert és adobót evettek, és Pabst Blue Ribbon-t és San Miguel-t emeltek egymásra, függetlenségre, jó egészségre és szabadságra – szinte mindegyik Sheila, aki 26 éves volt, elveszett.

Napokig fejfájást szenvedett. A gyomra nem volt helyes. Kezdte azt hinni, hogy influenza van. Egy alagsorban feküdt, hogy lefeküdjön. A családtagok felváltva ellenőrzik őt. Amikor édesanyja, Peachie nézett vacsora körül, Sheila a fürdőszobai padlón feküdt. Peachie, aki a New York-i Egyetem Langone Orvosi Központjának nővérvezetője volt, egy pillantást vetett a lányára, és tudta, hogy bajban van. Sheila, azt mondta, el kell vinnem a kórházba. Az ajkai kékek. Az autóban Sheila légzési nehézségeket szenvedett. Utolsó emléke, mielőtt a feketét kivágta, valaki felemelte a kezét, hogy az egyik fehér klipet a kékes ujjába tegye.

Sheila akut szeptikus sokkban volt. A véráramban lévő fertőzés gyulladásos viharot bocsátott ki. A teste leállt, kezdve a végtagokkal. Az ER-csapat antibiotikumokkal és folyadékokkal felrobbantotta, és egy indukált kómába enyhítette. Azt akarták, hogy a teste, amit az elme vagy a karbantartás zavartalanít, az elkövetkező harcra összpontosít.

Körülbelül nyolc nappal a ventilátoron, Sheila orvosai kilógatták a gépet, megállták a nyugtatókat, és várták. Később azon a napon felébredt és a kezét nézte. Majdnem feketeek voltak, unalmasak voltak, mint a szén. Nem tudta mozgatni vagy érezni őket. Úgy tűnt, nem voltak részei róla. – bólintott a kezét, és azt mondta: – El kell vennünk ezeket. – Igaza volt. A kezeknek mennie kellett. Szóval lábai és lábai, majdnem a térdig.

A következő három hónapban Sheila-nak öt művelete volt. Egyszer után eszébe jut a sebész, aki valamit mondott arról, hogy a karjában lévő izmok „ha egyszer transzplantációt kapnak”. Sheila soha nem hallott a kéz transzplantációjáról. Abban az időben mindössze 20 volt világszerte.

Az évek során Sheila elnyerte a protézis lábát és a hasított horgokat. Egy ideig együtt élt anyjával, majd egyedül. Egy idő múlva visszatért a munkájához egy orvosi diagnosztikai cég hívóközpontjában. Munkája, családja, szerelmi élete, barátai voltak. De mint a legtöbb kéz-ampulla, hiányzott az ujjainak folyékony ügyessége és észlelőereje, az orrának törlése, vagy a kulcsok összegyűjtése, a lapok keverése vagy a szempillák eltávolítása a szeme sarkából. Kezeket akart.

2009-ben, hat évvel a végtagok elvesztése után, Sheila hallotta, hogy a Pittsburghi Egyetem kísérleti kézi transzplantációs programot keresett. Azonnal írt nekik, és néhány héttel később Peachie-val a Pittsburghbe ment. Egy hetet töltött, fizikai és pszichiátriai vizsgálatokat végzett, és véreket adott laboratóriumi munkákhoz. W. P. Andrew Lee, a program vezetője elbűvölő és teljesítő volt: fizikát végzett a Harvardban, az orvosi iskolában és a Johns Hopkins-i képzésben, és több képzést végzett a Harvardban és a Massachusetts Generalban. Mint Sheila, Lee bevándorló volt. Tinédzserként jött az Egyesült Államokba – az ő esetére Tajvanból. Szerette a meleg mosolyt és a szelídet. – Azt hittem, fantasztikus – mondta.

Lee csapata néhány héttel később felhívta Sheila-t, hogy elfogadta a tárgyalást. Azt mondták neki, hogy hónapok vagy évek lehetnek, mielőtt találtak egy megfelelő méretű, bőrszínű és immunprofilú donort. Vagy holnap is lehet, úgyhogy csomagolj egy desszert. Amikor a dolgok mozogtak, gyorsan mozognak. Csomagolt, amint hazaért. Amikor a hívás körülbelül nyolc hónappal később érkezett, 2010 szeptemberében tévét nézett a lakásában. Felállt és Peachie-nak hívta. Anya, mondta, gyere hozzám.

Amikor Sheila advento megérkezett a Pittsburghi Egyetem Thomas E. Starzl transzplantációs Intézetébe, az a személy, akire nevezték, 84 éves volt, és még mindig jelen volt. Starzl, aki az 1960-as évek elején az első emberi májtranszplantációt végezte el, a „transzplantáció apja” volt. Starzl maga is ragaszkodott ahhoz, hogy a cím jogos tulajdonosának Peter Medawar nevű zoológusa volt, aki a középkorban segítette a transzplantáció központi kérdését. puzzle – nem sebészeti, hanem immunológiai.

A testnek meg kell védenie magát. Ez úgy történik, hogy az immunrendszerét bármely idegen test ellen fordítja – nyilvánvaló akadálya egy másik személy szervének elfogadásának. Az 1940-es és 50-es években végzett kísérletekben azonban Medawar és munkatársai felfedeztek egy mechanizmust az átültetett szervek immunrendszerének elutasítására. Az egereken végzett vizsgálatok során megállapították, hogy ha egy szerv donor sejtjeit utero-ban vagy közvetlenül a születés után bevitték a fogadóba, az egér megszerzett toleranciát alakít ki – diplomáciai kísérlet arra, hogy az idegen testet örökbe fogadják.

Sajnos, gyakorlati szempontból a jövőbeli emberi donor sejtek bevezetése a méhbe vagy a csecsemőbe, hogy később egy időben átültethető legyen tőlük, túlzott emberi tudatra lenne szükség. De Medawar bizonyította, hogy az immunológiai toleranciát meg lehet szerezni.

Az 1960-as években a kutatók immunszuppresszív szereket fejlesztettek ki és transzplantációs programokat indítottak el. Sajnos a korai elutasító gyógyszerek mellékhatásai súlyosak voltak, és a halálozási arány magas volt. A szervátültetések nem váltak életképessé, mint rutin kezelés, egészen 1980-ig, amikor egy ciklosporin nevű visszautasító gyógyszert vezettek be. Hasonló gyógyszer, takrolimusz, majd egy évtizeddel később következett be. Ezekkel a kábítószerekkel a szervátültetett betegek ötéves túlélési aránya ugrott. A legtöbb transzplantált beteget most kezeli egy három gyógyszeres koktél, amely tartalmazza a ciklosporint vagy takrolimuszt, valamint a szteroidok és egy második, szelídebb elutasító szer. Az ilyen transzplantációk, amelyek most rutinok, megtakarítottak, vagy több mint 750 000-et éltek az Egyesült Államokban.

A következő nagy ugrás 1998-ban történt, amikor a világ első kezdeti sikeres transzplantációja, Lyon, Franciaország, felgyorsította a vaszkuláris kompozit szövet allotranszplantáció, vagy a VCA gyakorlatát. (Komplex okok miatt a beteg 2001-ben eltávolította.) Ezek a transzplantációk, főként kezek, de az arcok és a nemi szervek is, két fontos módon különböznek egymástól a szilárd szerv-átültetésektől: több szövettípusból állnak, amelyek egymáshoz szorosan kötődnek, és nem ne hosszabbítsa meg az életet – fokozzák azt.

Komoly új etikai problémát jelentett, hogy javították az életüket, és nem mentették őket. Még a mai transzplantációs gyógyszerek is mellékhatásokat okoznak, az émelygéstől, szédüléstől és súlyvesztéstől az életveszélyes állapotokig, mint például a cukorbetegség, a fertőzés, a rák és a veseelégtelenség. Egy 2003-as vizsgálatban a transzplantációban részesülők legfeljebb 21 százaléka szenvedett teljes veseelégtelenséget öt éven belül, ami arra kényszerítette a betegeket, hogy dialízissel vagy veseátültetéssel rendelkezzenek.

A legtöbb ember könnyen elfogadja az ilyen kockázatokat, hogy új szívet, tüdőt vagy májat kapjon: ha az előny maga az élet, a legtöbb szinte bármilyen költségviselhető. De a kézi transzplantáció élesen megváltoztatja ezt a számítást. Vesz-e veszélyes drogokat az élete hátralévő részében, ami megéri a cipőfűző árukapcsolását vagy a hajszál egy gyermek arcából való mozgatását? Az ilyen mélyen személyes kérdések tesztelik az orvosi etika határait.

A szilárd szerv-átültetés már csaknem 20 éve volt gyakori, amikor az orvosok és a kórházak megkezdték a VCA-t. Az immunszuppresszánsok megfelelő szintjének megtalálásához két évtized volt. Amint ez az áttörés megérkezett, és a Lyon csapata új kezeket adott a páciensnek, az orvosok és a nagyobb kórházak világszerte elkezdték hozzáadni a VCA egységeket. Megérkezett a kézátültetés napja. 1999-ben Warren Breidenbach lett az első amerikai sebész, aki VCA-transzplantációt végez, amikor egy új bal oldali kezét adta Matt Scottnak, egy 37 éves férfinak, aki elvesztette a pincérnőjét. A kézi transzplantációs csapat Innsbruckban, Párizsban, Pittsburghben, Los Angelesben, Bostonban és más városokban indult. Kevesebb, mint két évtized alatt tucatnyi volt.

A Pittsburghi Egyetem 2002-ben csatlakozott a szakterülethez, és Andrew Lee-t felvette az új program vezetésére. A felújító csillag a kéz-rekonstrukciós kutatásban Lee érkezett Pittsburgh-be, részben a legendás sebész Starzl-hez. Lee szerint Starzl valószínűleg látta, hogy a kézátültetésen át lehet tekinteni a Medawar javaslatát, hogy a testet megragadja egy adományozott szerv elfogadására. A Starzl elkezdte a Lee-vel dolgozni egy új kezelési módot, amely megnyithatja az utat az ilyen biztonságosabb, kábítószer-mentes immun toleranciához. (Starzl 2017-ben halt meg, 90 éves korban.)

Ezt az új kezelési rendet Pittsburgh-protokollnak nevezték. Legkülönlegesebb jellemzője, hogy a műtét után két héttel a donor testéből a csontvelősejteket befogadja. Az az elképzelés volt, hogy ezek a sejtek, a csontvelőt elhagyva és a fogadó véráramlásán keresztül terjedve, az egész immunrendszert fogadták az adományozott végtagra. Ezután a három gyógyszer helyett a beteg egy adagot, a takrolimuszt kis mennyiségben szedne. Lee reménye – a hipotézise, ​​hogy a protokollja teszteli – az volt, hogy a csontvelő-kezelés lehetővé tenné a beteg számára, hogy csak minimális adag takrolimuszt vegyen be, vagy akár teljesen felhagyja a gyógyszert.

A Lee kutatása és más hasonló erőfeszítések által felvetett lehetőségek nagy érdeklődést mutattak az Egyesült Államok Védelmi Minisztériuma iránt. Körülbelül 1600 csapatot küldtek Irakból és Afganisztánból amputációkkal. Ha a multitissue végtagok átültetésének biztonságos módja lenne, az életváltoztató kezelést hozná ezeknek a veteránoknak. Tehát 2008-ban a Védelmi Minisztérium több millió dollárt nyújtott a klinikai vizsgálatok finanszírozására, köztük a Pittsburgh-protokoll tesztelésére.

2009 márciusában Lee először végezte át a transzplantációt a DOD által finanszírozott tárgyaláson. A páciens Josh Maloney volt, egy kedves, kissé rambunctious 24 éves, aki elvesztette a jobb kezét egy TNT botjára egy tengeri edzés közben. Néhány héttel a műtét után Lee tartott sajtótájékoztatót Maloney oldalán. Szerint a Pittsburgh Post GazetteLee elmondta az összegyűjtött újságíróknak a Pittsburgh-protokollról, és azt mondta: „Azt hiszem, egyértelműen esély van arra, hogy elveszítsék Joshua-t az immunszuppresszánsoktól."

Wayne Arrigo és unokája, Cody.

Dan Winters

Tizennyolc hónappal később Sheila Advento, aki 2010. szeptember 18-án Lee ötödik betegévé vált, komolyan felébredt a Pittsburghi Orvostudományi Egyetem helyreállítási területén, hogy új kezeket találjon. „Az emberek azt mondták, hogy nem tűnhetnek azonnal az enyémnek” – mondta. – De az enyém volt. Rögtön az enyém voltak.

Amikor eléggé helyreállt, hogy kiszabaduljon az ágyból, a lábprotézisét a transzplantációs program dedikált szárnya köré tette. Az egyik legelső ember, akivel találkozott, Jessica Arrigo, egy karcsú, barátságos és megtévesztően kemény 27 éves, aki Sheila működése előtt egy héttel a jobb kezét átültette.

Sheila-hoz hasonlóan Jessica szinte szeptikus sokkban halt meg. Ez 2004-ben volt, amikor alig 21. Édesapjával, Wayne-lel élt a West Virginia-ban, amikor a szepszis megüt. Mindkét lábát, jobb ujjait, bal kezénél, mind a középső, a gyűrűs, mind a mutatóujjait kivéve. Ezekkel párhuzamosan a sebészek egyfajta hüvelykujjot képeztek, így megcsípő fogása van. Nagyon jól működött. Dolgozott, vezetett, lövés medencét, sőt még Wayne-vel ugrott. Jessica találkozott egy férfival, akivel 2009-ben egy lánya volt, Cody. Jessica és Cody Wayne-vel költöztek, aki akkoriban Millville-ben élt New Jersey-ben. – Elég teljes életet él – mondta Wayne. De, mint Sheila, Jessica egy kézre akart.

A két nő egymásra vitt. Az elkövetkező négy-öt hónapban a legtöbb időt együtt töltötték, naponta öt órával foglalkozási terápiában, séta a csarnokban, beszélgetés, családi, szeretet, élet, sors és kézjegyek összehasonlítása.

– Csak szerettem – mondta Sheila. – Nagyon szórakoztunk. Saját szekciónk volt, saját terapeuta. Mindig nevettünk.

Jó volt, hogy vidám cég volt, mert a fizikai munka, amit az új kezek követeltek, fárasztó volt. A Lee által végrehajtott műveletek rendkívül bonyolultak, 10–15 óráig tartottak, és mikrosebészeti műveletet igényeltek, hogy több tucat inak, izmok, csontok, idegek és hajók összekapcsolására kerüljenek. Ezek a véredények azonnal meggyengítették a nők új ujjhegyeit. De az újonnan csatlakoztatott idegszálak nem azonnal szállítják az áramot. A fogadó karjában lévő szálaknak a transzplantáció rögzítési pontjaiból kell növekedniük az új kézbe, körülbelül havonta körülbelül egy hüvelykes sebességgel, hogy az adományozott kezeknek bármi legyen a legszebb érzések és a mozgásvezérlés. Az új ujjai és kezei csípése, hajlítása és fogása volt a legnehezebb munka, amit Sheila valaha tett.

Az új ujjai és kezei csípése, hajlítása és fogása volt a legnehezebb munka, amit Sheila valaha tett.

Sheila és Jessica órákon át felvette a borsót, a penészeket, a golyókat és a súlyokat, a halmozott csészéket, a blokkokat olyan dobozokba csúsztatta, mint az óvodások, összeszerelték a dolgokat és szétszerelték őket. A gombok és a csipkék remasterében küzdöttek. Saját feladataikkal jöttek létre. – Emlékszel a barátság karkötőire? – mondja Sheila. – Megkezdtük őket. Jó az ujjaknak. ”Vizsgákat vontak: Csukd be a szemed, és mondd meg, melyik ujját érem, majd mondd el nekem, hogy az ujjam melyik része megérint. – Megtaláltuk a módját, hogy érdekes legyen – mondta Sheila. – De kimerítő volt.

Néha Josh Maloney csatlakozott, aki a szüleivel 40 perccel délre Pittsburgh-től élt. Tizennyolc hónappal a műtét után Maloney Lee csillagbetegje volt. Sheila emlékszik, hogy látott videókat Maloney emelő súlyáról, Maloney egy villanykörte csavarva. Képzési tanfolyamot tartott, hogy autószerelővé váljon. Lee-vel utazott sajtóeseményekre és orvosi találkozókra, hogy támogassák a protokollt. Még kezet rázott és beszélgetett Harry hercegrel az USS-en Rettenthetetlen egy brit és amerikai veteránokat tiszteletben tartó eseményen. CBS Evening News futott egy helyszínt róla. – Már nem érzem eltört, – mondta a riporternek.

Időnként két másik kísérleti páciens is visszatér a kórházba a vizsgálathoz. Jeff Kepner, a 2. beteg, mindkét kezét szepszisre vesztette; Chris Pollock, 3. beteg, elpusztította a kezét, miközben kukoricacsíra füléhez érett. Pollock már felöltözött, vezetett, nyitott ablakokat és ajtókat. Kepner küzdött. Bajban volt a dolgok vagy az ajtók nyitása.

Sheila és Jessica folyamatosan fejlődött. De decemberben, miközben Pittsburgh-ban még a műtétből állt vissza, Jessica bevallotta a transzplantációs csapatnak, hogy tinédzser óta a kábítószer-függőséggel küzdött. Ez a történelem megakadályozta volna, hogy részt vegyen a tárgyaláson, ha a szűrési folyamat, az interjúk vagy a kábítószer-tesztelés során jött volna létre. („Meglepett minket” – mondta Lee. – Azt hiszem, ez azt mutatja, hogy még egy részletes folyamat sem tökéletes.) Jessica kezdett függőségi kezelést kezdeni, ami jobban működne, mint mások.

2011 elején, több hónapos intenzív munka után Sheila és Jessica eléggé haladtak haza. A csapat áttekintette velük, hogy mi lesz a következő: A nőknek otthon kell tartaniuk a rehabilitációs munkát; visszatérjen a kórházba havonta vagy negyedévente, majd az idő elteltével kevesebb; és az életük hátralévő részében, vagy mindaddig, amíg átültetésük megtörténik, rendszeres vérvizsgálatokat kapnak, amelyeket a transzplantációs csapatnak küldtek a szövődmények és a kábítószer-mellékhatások figyelemmel kísérésére. Mindenki egyetért ezzel. Ezeknek a vitáknak a részletei, különösen a kábítószerekkel kapcsolatos konkrét veszélyek miatt, később vitás kérdéssé válnak. Sheila becsomagolt és anyja házába költözött. Jessica visszatért Cody-ba és Wayne-be Millville-ben.

Ősszel 2010-ben, körülbelül két hónappal azután, hogy Jessica és Sheila átültetését elvégezte, Andrew Lee a Baltimore-i Johns Hopkins Egyetem Orvostudományi Egyetem új Műanyag- és Rekonstrukciós Sebészeti Osztályának vezetésével állt. Pittsburgh csapatának egy része később csatlakozott hozzá, mások mögöttük maradtak. A transzplantációs vizsgálatban résztvevő betegeket bármelyik helyen lehet kezelni. Baltimore-ban Lee végül három további transzplantációt hajt végre 2012-ben, 2015-ben és 2017-ben.

Egy évvel a működését követően a Sheiláról szóló CNN-jelentés megmutatta neki a szem sminkelését, vezetését, és arról, hogy mit jelent az, hogy képes volt érezni a farmerét az ujjai alatt. Más betegek az átültetett kezekkel komplikációkkal teli életet találtak. Majdnem 16 hónappal Jeff Kepner műtétét követően egy CNN-műsorban is megjelent, de sokkal kevésbé haladt előre: nehezen írt egy jelölővel, kis golyókat vett fel, és olyan feladatokat végzett, amelyeket Lee más transzplantált betegei csak néhány héttel teljesítettek. A transzplantált betegek előrehaladása változó, attól függően, hogy milyen gyorsan regenerálódnak az idegek és mennyire elkötelezett a beteg a rehabilitáció iránt.

Maloney, az egykori Marine, még mindig az autószerelő iskolában volt. Két órát is vezetett Pittsburgh-ba, hetente kétszer, hosszú estélyi rehabilitációs ülésekre. Néha nem védte elég jól a kezét, miközben autókon dolgozott, és a sérülések vagy elutasító epizódok arra kényszerítették, hogy pihenjen, és mind az iskolai, mind a rehabilitációs időszakban megállt. – Feltétlenül tartsa magát a fertőzésektől, hidegtől, betegségtől, vágásoktól és szennyeződéstől – mondta Maloney. – Nem voltam a legjobb ebben. Megpróbáltam visszamenni a régi életemre. néha hiányzott a pénz az utazáshoz.

Ő is kevésbé éberen figyelte a kétszeres napi drogrendjét. Ebben a társaságban volt: A transzplantált betegek 20-25 százaléka hagyja el az adagokat. Nehéz elfelejteni, hogy vegye be a gyógyszereket, és a mellékhatások a hajhullástól és a gyomorégettől a fejfájásig, a zavartságig és a hangulatváltozásokig nehezen tolerálhatók. A Pittsburgh-jegyzőkönyv egyik reménye, hogy az immunszuppresszánsok számának csökkentése háromról egyre könnyebb lenne a betegek számára.

Maloney teste egyre inkább megpróbálta elutasítani a transzplantált kezét. – Amikor végül elkezdett lefelé menni – mondta Maloney -, gyorsan ment. – Egy különösen csúnya elutasítás Maloney a kórházban kb. Egy hétig tette. A keze piros, rashy és blistery lett. Ezután nem is működött. Az a felismerés, ami beindult, hetekig tartott, hogy hangosan szóljon: már nem akarom ezt a kezét. 2013. március 14-én, négy évvel a transzplantáció után, a sebészek elvitték.

Jessica Arrigo volt A keze jól működött, lehetővé tette számára, hogy gondoskodjon Cody-ról, és több munkahelyen dolgozott a Toys „R” Us-nál és Kmarton. 2012-ben találkozott egy Robert Doak nevű férfival, akivel két évvel később feleségül vette. Jaimie Shores, a Lee csapat klinikai igazgatója, lenyűgözte a gyors fejlődése. – Igazán meglepett minket, hogy milyen jól csinálta korán, – mondja. „Magánszolgálati tanórákat kezdett. Küldte nekünk egy videót róla, hogy repülőgépet repül. Olyan voltam, mint: – Ó, jóságom. Ez hihetetlen.' "

A Jessica esetének megzavarása azonban két előjelző tényező volt. Az első az illegális kábítószer-használat története volt, amit a transzplantáció után három hónappal bevallott a csapatnak: a kokain a tizenévesekben, azt mondta, és újabban az opioidok – egy kábítószer-osztály – függőségével küzd. amelyek néha tüneteket okoznak, könnyen összekeverhetők a lehetséges immunszuppresszáns mellékhatásokkal, és amelyeket időnként felírtak a kézfájdalomra. (Joseph Losee, egy sebész, aki segített felügyelni Jessica gondozását Pittsburgh-ben, megtagadta, hogy kommentáljon az ügyéről.)

A másik tényező az volt, hogy Jessica veséje gyorsan csökken. Mindössze hét hónappal az átültetés után Pittsburgh nephrologist diagnosztizálták a korai krónikus vesebetegséggel. A következő évben a Pittsburgh egy másik nefrológusának adta Jessica a krónikus vesebetegség második diagnózisát, és elmondta neki, hogy a vesefunkciója valószínűleg súlyosbodik, amíg folytatja a takrolimusz bevételét. Az immunszuppresszív gyógyszerek kezelése – mondja Richard Formica, a Yale transzplantációs nephrológus – egy finom művészet. Elegendő gyógyszert kell adni ahhoz, hogy az immunrendszert megakadályozza a transzplantált szerv támadásától, de nem annyira, hogy károsítja a veséket vagy más szerveket. Bizonyos betegeknél ez az édes folt könnyen megtalálható; másokban megfoghatatlan.

Jessica az utóbbiak egyike volt. Fiziológiailag Shores azt mondja: „Kicsit nagyobb kihívást jelentett az adagolás szempontjából.” A transzplantált betegek hetente vérteszteket vontak be a fertőzés, a cukorbetegség, a szervkárosodás vagy más kezelési mellékhatások megfigyelésére. Különösen érdekes volt a kreatinin, a vese által kiürített hulladék, és amelynek jelenléte a vérben felhasználható a becsült glomeruláris szűrési sebesség vagy az eGFR, a vesebetegség standard laboratóriumi mérésére. Az egészséges GFR 90-100 körül van. Enyhén vagy egyre súlyosabb vese-károsodás esetén a 60 jel alatt az enyhe vagy egyre súlyosabb károsodás, a tartós károsodás vagy a teljes veseelégtelenség valószínűsége 30-nál kisebb mértékben emelkedik. új vese.

Jessica orvosi feljegyzése, amelyet az apja megosztott velem, megmutatta, hogy a pontszámok 60-nál kevesebbet hagytak, hetente egyszer, kevesebb, mint egy évvel az átültetés után. 2012-ben folyamatosan csökkentek az 50-es és 40-es évek során, és decemberben 17-re zuhantak, ami azt eredményezte, hogy Pittsburghben egy kórházi kórházi tartózkodás következett be, hogy a veseműködését nyomon követhesse. A következő évben Jessica Johns Hopkins-hez fordult, amely közelebb volt az otthonához, és mivel Lee ott volt. Ezt követően a Pittsburgh-csapat nem kapott rendszeres frissítéseket a vesebetegségéről, mondja Vijay Gorantla, az akkori Pittsburgh-i sebész.

Jessica keze jól járt. Ő gondoskodott Cody-ról és dolgozott. – Küldött nekünk egy videót róla egy repülőgépről. Olyan voltam, mint: „Ó jóságom, ez hihetetlen.”

A vesebetegségén kívül Jessica is szenvedett hasi fájdalmat, ami néha olyan súlyos volt, Wayne azt mondja, hogy felkavarodott az ágyára. Hánytatja a hányást vagy hasmenést; máskor a székrekedés napjainkig. Jessica az átültetést megelőzően hasonló epizódokat szenvedett el, Wayne azt mondja, de a GI-ról szóló kérdések egyre gyakrabban és több dühvel jöttek. A leginkább zavarba ejtő keze fájdalmasabb elutasításokkal, több kórházi utazásra volt szükség.

2015 márciusában Jessicát Hopkinsnek küldték el. A keze szörnyű volt. A biopszia feltárta a bőre mély nekrózisokat, az alábbi szöveteket hólyagokkal és fertőzés jeleivel. Mindenki egyetértett abban, hogy itt az idő. A Shores és a sebészi csapat a nap folyamán eltávolította a graftot.

Shores, aki segített felügyelni Jessica ápolás utáni gondozását Hopkinsben, azt mondja, hogy a problémáinak különleges keverékét – a makacsan ismétlődő elutasításokat – látta; a növekvő kreatininszint; a gyomor gyötrelmei – mind a saját fiziológiájából, mind a táplálkozás és a gyógyszeres kezelési rendek közötti következetlenségnek tűnő mindkettőből fakadóan. A csapatnak úgy tűnt, hogy Jessica gyakran nem tudott elég vizet inni, dehidratálódni, ami a vesét feszítette, és hibásan vette be a takrolimusz adagját. Mindkét Shores és Lee elismeri a veseproblémáit, de azt mondta, hogy amikor a gyógyszert és a gondozást módosították, az epizódok elhaladnak. Shores megjegyezte, hogy olyan betegek, mint a Jessica és a Sheila, akiknek szepszis-epizódjai voltak, jobban hajlamosak a veseproblémákra.

Amikor a karja meggyógyult, Jessica folytatta a rövid hüvelykujját és az ujjait a bal kezét, és jobbra tette. Ő gondoskodott Cody-ról, és munkát kerest. Szabad volt a takrolimusztól, és a Shores szerint kreatininszintje a reamputáció után azonnal javult. De a földrajzi jelzései továbbra is fennálltak. Robert Doak szerint az étkezések gyakran fájdalmas fájdalmat okoznak. Általában otthon próbálta megragadni, de úgy tűnik, hogy néhány héten belül a fájdalom annyira rossz volt, hogy Wayne vagy Doak egy közeli sürgősségi helyiségbe vitte.

2017. november 21-én, a Hálaadás előtt, Jessica újabb fájdalmas epizódja volt. Aznap este Doak elvitte Jessicát az ER-hez, míg Wayne otthon maradt Cody-val. A kórházban az ER csapat dühösen dolgozott, mivel Jessica gyengébb lett. Ekkor Doak elmondta nekem: „Abszolút agónia volt.” Doak azt mondja, hogy egy korábbi EMT és harci veterán: „Láttam a csatatéren lövő embereket. Láttam mindenféle dolgot. Soha nem láttam valakit annyira fájdalmasan. – Doak úgy hívta Wayne-t, és elmondta neki, hogy jöjjön. Mire Wayne odaért, a lánya még mindig volt. „Ott voltam, amikor meghalt” – mondja. – De nem hiszem, hogy tudta.

A kezelőorvosok, akik konzultáltak az orvosi vizsgáztatóval, a halál oka a mesenteriás ischaemia volt, bár nem volt boncolás. A mesenterikus ischaemia olyan ritka, fájdalmas állapot, amelyben a vékonybél vérellátása lassul vagy bezárul. Néha olyan mérgező iszapot hoz létre, amely kitölti a bélet, és a testen át terjed a szepszis. A betegség, amely általában több tényezőből származik, nagyon nehéz diagnosztizálni. Jessica hosszú, bonyolult orvosi és drogtörténetének nagy része valószínűleg veszélyezteti őt.

Míg Jessica arrigo az egészség romlott, Sheila Advento jól járt. Az új kezei elengedték munkáját, szakácsot, meghajtót. Éves ellenőrzéseit megkapta (mint Jessica, gondolta Johns Hopkinsre, a rövidebb utazásra, és mivel Lee ott volt), és azt mondja, hűen vette át a gyógyszereit minden nap. Beszélt és sajtótájékoztatót tartott. „Mindenki szerette őt” – mondja Vijay Gorantla, aki a Pittsburgh csapat korábbi tagja volt, és jelenleg a Wake Forest School of Medicine VCA programjának igazgatója. Mindent megkérdezett tőle. – Több fejfájást kapott, mint korábban, és még rosszabbak voltak – a takrolimusz gyakori mellékhatása, amit a csodálatos kezei árának tekintett. 2015 szeptemberében jó egészséget ért el az ötéves jelzéssel.

De a két év múlva Sheila vérvizsgálatai elkezdtek mutatni a vesebetegség csökkenését. 2017 októberében Thomas Salazer, egy New Jersey nephrologist, aki az eredeti 2003-as szepszis epizódja óta gyakran Sheila elsődleges gondozója volt, eléggé aggasztotta a vérvizsgálatát, hogy vesebiopsziát ajánlott. Azt javasolta, hogy a lehető legrövidebb időn belül ütemezzen.

Ahogy megtörtént, Sheila-nak nem volt ilyen biopszia öt hónappal később. A Hopkins csapat azt mondja, hogy elmondta Sheila-nak, hogy a veséje csökken, és novemberben próbálta megtervezni a biopsziát. Azt mondták, Sheila március előtt nem tudott kinevezni. Sheila szerint Salazer biopsziás ajánlása volt, hogy először észrevette, hogy a veséje csökken, és ha késlelteti vagy megszüntette a kinevezéseket, akkor azért volt, mert nehézségei vannak a szabadidő eltöltésére.

Mindenesetre, Peachie 2018 március 13-án, a biopsziára vitte a Sheila-t Baltimore-ban. Ugyanezen a napon, Sheila mondja, emlékszik rá, hogy megtanulta Jessica halálát. Nem beszélt Jessicával két vagy három év alatt. – Teljes sokknak tűnt hozzám – mondja.

Néhány héttel később, Sheila megkapta a biopsziás eredményeket: Úgy tűnt, a vesék elveszítették funkciójuk háromnegyedét. Megdöbbent, Sheila Gorantla-nak hívta, aki korábban kemény foltokról tanácsolta. Arra ösztönözte őt, hogy azonnal hívja a Hopkins csapatot, és kérjen egy találkozót a nefrológusukkal, hogy megvitassák a kezelési tervet – minél hamarabb, annál jobb. A Sheila és a betegkoordinátor közötti szöveges üzenetek azt mutatják, hogy Hopkins felajánlotta, hogy találkozót vagy konferenciahívást kezdeményez. Sheila azt mondta, hogy túl fáradt ahhoz, hogy megtegye az utazást, és inkább telefonon beszélt egyedül egy nefrológussal. Az ütemezési erőfeszítések júniusban folytatódtak. Eközben a fájdalom az alsó hátán megugrott. Mindig fáradt volt és gyakran hányinger volt. A lábai megduzzadtak, a feje fájt. Több mint hat hónapja volt, mivel Salazer először azt mondta neki, hogy kap egy biopsziát. Tervet akart.

Sheila megkapta a biopsziás eredményeket: a veséi nagy részét elveszítették. Nyolc hónappal később egy transzplantációs listán lesz.

Hat hónap. Voltak dolgok, amiket tehetnék – mondta, és megpróbálta lassítani a vese elkerülhetetlen csökkenését. 2018. július volt, és vacsorát eszünk egy mexikói étteremben a háza közelében, egy órányira New Yorkból. Sheila, aki csak egy kismértékben húzódott, és egy egyszerű fekete tetején élesen nézett, élénk volt, vicces, okos és megfizethető. Nyilvánvalóan még mindig megdöbbentette, hogy csak néhány héttel korábban kapott diagnózist. Azt mondta, úgy érezte, hogy soha nem mondták el, hogy a gyógyszerek elpusztíthatják a vesét. – Fogalmam sem volt, hogy ez megtörténhet – mondta.

Jaimie Shores, aki kezdettől fogva részt vett a Sheila gondozásában, azt mondja, megpróbálta élénken és rendszeresen átadni a vese egészségét fenyegető veszélyeket minden betegnek, beleértve a Sheilát is, kezdve a szűrési folyamatból és folytatva az átültetés előtti és utáni gondozását. Hopkins szerint más csapattagok is. – Lehet, hogy nem kapta meg azt az üzenetet, amit gondoltam, hogy kommunikálok – mondta Shores. Amikor megkértem a Hopkins csapatot, hogy küldjön nekem bármilyen írásos feljegyzést, amely dokumentálta ezeket a beszélgetéseket Sheilával, azt mondták, nem tudtak biztosítani, és hozzáadtak egy nyilatkozathoz: „Nem dokumentálunk minden beszélgetést a betegekkel.”

Sheila és a többi páciens egy 27 oldalas beleegyezési formanyomtatványt írt alá, amely figyelmeztette a gyógyszer lehetséges „toxicitását az idegrendszerre (agy, idegek), vesék vagy máj számára”. , a hasmenés, a fejfájás, a hasi fájdalom és a „vesekárosodás”. A betegek maguk is különböző tapasztalatokat jelentenek: Jeff Kepner azt mondja, hogy nem emlékszik rá, hogy az immunszuppresszánsai veseelégtelenséghez vezethetnek, és Wayne Arrigo sem érzi, hogy Jessica megfelelően tájékozott . Chris Pollock és két másik, Jeff Swedarsky és Eric Lund azonban azt mondják, hogy teljes mértékben elmondták a következményeket. „A fő dolog, amire emlékszem, az a tény, hogy van egy veseelégtelenség lehetősége” – mondja Pollock. – Emlékszem, amíg meg nem halom. Gorantla azt mondja, hogy megdöbbent, hogy a kockázatok nem egyértelműek a Sheilának. „Az informált beleegyezés nem csak egy aláírási forma” – mondja. „Folyamatos folyamat, melyben a beteg tájékoztatást kap, és minden jelentős döntésbe bevonja őket.”

On May 15, 2018, nine weeks after the biopsy, Hopkins sent Sheila a letter. It said she had stage 3b chronic kidney disease, which the letter attributed in part to the tacrolimus she’d been taking for more than seven years, along with her sepsis episodes 15 years before, her hyper­tension, and other issues. The letter recommended switching from a twice-daily dose of tacrolimus to an extended-release form taken once a day. Then it said, “Even with these changes and continuous monitoring, it is possible that at some point, you may require a kidney transplant” and suggested she check in at least yearly with the Hopkins hand transplant team and a transplant nephrologist. “As you know from the last seven plus years,” the letter concluded, “our most important priority is your overall health.” It was signed, “The Johns Hopkins Hand Transplant Team.”

A few weeks later, Gorantla referred Sheila to a kidney transplant team at the University of Maryland. Around the same time, she says, a transplant physician told her there was a possibility, small but real, that the challenge posed by a new kidney to her immune system might spark a rejection episode that could affect her hands. “I don’t know what to do,” she told me. “I don’t want to lose my hands.”

It was early in my reporting for this story, in May 2018, when I first interviewed Andrew Lee. At that point, I planned to write a story about the emotional challenge of making a new hand one’s own. I hadn’t yet met Sheila Advento or Wayne Arrigo. I had learned of Jessica’s death only a few weeks before, when Jessica’s mother, Janet Carpenter, returned my third call to Jessica’s cell number and told me that her daughter had died in November. She sounded so pained that I didn’t ask how it happened. As I was soon to meet Lee, I figured I’d ask him.
Lee, wearing an elegant gray suit, showed me into his office on the Johns Hopkins medical campus in Baltimore. We started by discussing where he saw hand transplants in their arc of development. He said that he believed hand transplants were almost mature enough to be routinely covered by insurance. I asked him what surprised him most about doing hand transplants. He said it was the bond one forms with the patient. “You keep a lifelong close relationship with the patient … You get to know one another really well, you stay in close touch, you have their cell phone number, you text one another. It’s a long-term and close relationship.”

He spoke with animation about Brendan Marrocco, his sixth patient, an irrepressible soldier who’d lost both arms and legs to an IED in Iraq. In public appearances, Marrocco seemed delighted with the double hand transplant Lee did for him in 2012; in a 2014 episode with Lee on the Late Show With David Letterman, Marrocco pretty much stole the show. “He’s still driving his car,” Lee told me, smiling, “going all over the country. He does everything a young man does.”

When I asked him about Jessica Arrigo he became far more circumspect. I asked how he’d heard of her death. He said through word of mouth. Then he offered, “We really don’t know the cause of death. We don’t think it’s related to her transplant. But we don’t know the cause of death.”

Perhaps I’d misheard him. I asked, “Is that because you didn’t know of any existing medical issues?”

“Well, after her hand was removed, we did not follow her,” he said. “But the last we heard she was in good health.”

A few months later, I got Jessica’s death certificate. I shared with Lee that the certificate listed mesenteric ischemia as the cause of death; it seemed to be news to him. When asked about Arrigo’s cause of death recently, Lee said that he wasn’t aware of any evidence of association between transplantation or immunosuppressive drugs and mesenteric ischemia.

Of Lee’s eight transplant patients, I have spoken with six of them and the father of a seventh, Jessica. As one would expect, some have fared better than others.

The most recent patient, Patient 8, Eric Lund, 35, lost both arms above the elbows in 2012 to an IED in Afghanistan and had a double transplant in November 2017. When I recently talked to Lund, he said his two-year rehab program to bring his arms and hands to full function was on schedule. He could lift his arms and push things around with his hands, but he couldn’t grab anything with them yet. The hands still provided only faint movement and sensation, as the nerve fibers still had a ways to grow to reach his fingers. He expects better sensation will come. He’s glad he had the operation.

Jeff Swedarsky, Patient 7, received a bicep-level transplant of a left arm in mid 2015 and has regained fair function. At 38, he does weight training daily, has built a busy food-tourism business, and is so thrilled with his transplant that he encourages others to apply for the program. “Best decision I ever made,” he says.

Brendan Marrocco, Patient 6, did not return my calls but appears to be doing well.

Sheila Advento is on the kidney transplant waiting list.

Patient 4, Jessica Arrigo, is survived by her husband, Robert Doak; her father, Wayne Arrigo; and her daughter, Cody, who made third-grade honor roll last fall.

Chris Pollock, Patient 3, is doing great. When I called him at his home in Pennsylvania, he was mowing his lawn. He easily takes care of himself, makes toast and eggs (scrambled or fried), drives, and much more. He feels blessed.

Jeff Kepner, Patient 2, wakes each day to two transplanted hands that he feels are utterly useless. “I could do almost everything with my prosthetics,” he says. “Now I can’t do anything.”

Patient 1, Josh Maloney, the Marine who had his transplant amputated in 2013, started a course in turf management last year—a step toward working in golf course greenkeeping. With his soldier’s acceptance of bad outcomes, he does not question his original decision to get a transplant. Yet when asked if he feels he made the right decision in having it removed, he says, “Absolutely.”

Josh Maloney, who asked to have his transplanted hand removed.

Dan Winters

Dan Winters

On a cloudy Thursday afternoon last November, about 150 members of the American Society for Reconstructive Transplantation, the main organization that represents the VCA field in the US, gathered at the Drake Hotel in Chicago for the society’s biennial meeting. As a cold wind swirled outside, transplant surgeons, rehab specialists, immunologists, and others gathered in a ballroom with two-story ceilings and ornate columns—the Gold Coast Room—to hear Gerald Brandacher, the scientific director of Lee’s team and the incoming president of the society, give the opening speech.

Brandacher was taking over at a pivotal moment for the VCA field. For one thing, just two weeks earlier, news broke that Andrew Lee, Brandacher’s longtime mentor, a cofounder of the ASRT, and one of the VCA field’s most public faces, was leaving Hopkins to take a job as dean of the huge medical education complex at the University of Texas Southwestern Medical School. Brandacher later told me that this came as a “complete surprise” to his team.

In addition, the VCA field was facing something of an existential crisis: The Department of Defense grants that funded many of the US clinical trials of hand transplants were running out. “The field is running on fumes,” says L. Scott Levin, a prominent surgeon and former ASRT president who runs the VCA program at the University of Pennsylvania.

To keep money flowing, the field must now persuade the industry and government bodies that set health insurance and reimbursement standards that hand and face transplants are relatively safe, effective, and financially justified. Only then can the procedures be routinely covered by insurance. The bureaucratic bodies the field must convince include the American Medical Association, the private insurance industry, and the US Centers for Medicare and Medicaid Services, known as CMS. The process of getting these approvals is daunting.

But success was the theme of the conference that day, and Brandacher underscored that idea in his opening speech. Just as solid-organ transplants had moved 30 years earlier from doubt to acceptance, he said, so reconstructive transplants were poised to do the same. Challenges remained. Now that many patients had been on immuno­suppression for years, Brandacher noted, they were suffering more renal complications and chronic rejection of the grafts. (Later, in his talks at the conference, Jaimie Shores would say what Sheila Advento already knew—that the Hopkins team had a patient in stage 4 renal failure.) Yet reconstructive transplants, Brandacher said, had already shown their power to restore normalcy to people’s lives. Given the progress being made in animal research at Harvard, Hopkins, and elsewhere on convincing the body to tolerate grafts rather than fight them, he said, “I think we are getting closer to this holy grail, and hopefully can see tolerance in VCA in the not too distant future.” VCA was almost ready to join conventional transplants as established practice. But to accomplish this, he said, “we need to have a unified voice to the public and policymakers, as well as third-party payers.”

At a VCA transplant conference, the big worry was that money for clinical trials was drying up. “The field is running on fumes,” said one surgeon.

However, it’s not clear that the VCA field has accumulated the evidence that policymakers and payers normally want to see. Several experts described the tough path the field faces in gathering the evidence to make their case.

A recent Canadian government examination of the hand transplant field suggested there was much research work to be done. In 2016, Health Quality Ontario, a government body that evaluates new therapies, used a widely adopted standard to examine all available hand-transplant outcome data. While the report found that successful transplants improved function, it found the outcome evidence itself of “very low quality” because of the small number of studies and poor study designs. It concluded: “There is considerable uncertainty as to whether the benefits [of hand transplants] outweigh harms.”

Other observers see similar problems. Francis Perry Wilson, a nephrologist at Yale, read the two most complete studies of global hand transplant outcomes, written by Lee, Shores, and Brandacher in 2015 and 2017, as well as a third study from 2013. The papers “read OK,” he says, and raised no red flags. But they lacked several measures he would have wanted to see. The studies, for instance, were sparse on patients’ own assessments of hand function or quality of life, had little about how the VCA centers chose their patients, and sometimes presented outcome data that was several years old. (The Hopkins team says they plan to include this type of data in future papers.)

This past fall, drawing on conversations and data from patients and clinicians, recent papers, and oral histories collected by Emily Herrington, a doctoral student in communications who is also pursuing a masters in bioethics at the University of Pittsburgh, I was able to compile information on 24 of the 31 known US hand transplant patients. Of these, at least 12 have had serious setbacks. These include seven patients with grafts removed and others who have had kidney problems and poor hand function. In addition to Jessica, Louisville patient Rich Edwards died from suicide, and another patient died of metastatic skin cancer.

This tally is hardly a scientific study, of course. But when I ran these numbers by Scott Levin, who is currently compiling a quality-of-life report for all US patients, he did not dispute the breakdown.

Some of the people in the Gold Coast Room in November weren’t as eager to speak with one voice about VCA’s success. One such person was Warren Breidenbach, the surgeon who led the team that performed the very first hand transplant in the US and is one of the field’s most accomplished, complicated, and confounding figures. After the 1999 operation in which he gave Matt Scott the first hand transplant in the US at the Louisville Jewish Hospital, Breidenbach followed with five more hand transplants over six years. He became the king of a revolutionary medical practice.

Then he fell. By his own account, he tried and failed to get 2008 grants from the Defense Department. Despite serving as a founder of both the field and the ASRT, he felt increasingly alienated at Louisville, which he left in 2011. He hasn’t done a transplant since. He now works as a researcher at the US Army Medical Research and Materiel Command in San Antonio.

As the field has developed—and has gone astray, in his view—Breidenbach has grown increasingly vocal about what he describes as its lack of rigor, transparency, and integrity. He feels that practitioners should publish more information about their patients’ experiences and acknowledge how profoundly these experiments disrupt their lives. Herrington agrees. “It is odd,” she says, “that in a discipline whose entire justification and purpose is quality of life, almost no one adequately emphasizes actual patients’ experiences or includes them in their outcome measures.”

Breidenbach wants his colleagues to publish more and be more transparent. “The rules have always been simple,” he says. “When you do experimental medicine, you must publish—and you must publish what actually happens.” Some of Breidenbach’s colleagues see him as out of touch. “I love Warren Breidenbach,” Scott Levin says. “But this idea that people are hiding things—you have to put his criticisms in perspective.”

Levin does agree with Breidenbach and several others I talked to that Lee’s Pittsburgh protocol has not proven to be better than the three-drug model. As Kadiyala Ravindra, a former Louisville VCA team member who’s now a transplant surgeon at Duke, puts it, the protocol “unfortunately has not worked.” Lee counters that the protocol is designed to reduce immuno­suppression and spare patients some of the corrosive effects of the steroids used in the more common three-drug therapy.

Several people I talked to lamented that the discipline has no established protocol for following patients like Josh Maloney and Jessica Arrigo who have had their transplanted hands removed. There are now six people in the US who no longer have their hand transplants but who took immunosuppressive drugs for various periods. But because the DOD grants that funded much of this work didn’t require following patients after a graft was removed, their care and monitoring fell to the discretion of the institutions and research teams.

Francis Perry Wilson, the Yale nephrologist, says VCA teams should follow their patients for the full length of the trial to provide proper care and to track the experiments’ long-term effects. “The patients who are going to do worse in general are going to be more likely to have the graft removed,” he says. “So all the more reason to keep track of them.” Or, as Levin puts it, “If somebody says, ‘Three months after my hands were amputated, I got liver cancer and died,’ we’d want to know that.” Which is why Levin plans to follow any of his patients who lose their grafts.

The Hopkins team’s research protocol does not include a way to do this. The team says they always intended to follow up with patients who had their grafts removed. Shores says he tried to reach both Jessica and Maloney to do a follow-up study around 2016. He couldn’t get ahold of Maloney; he says he talked to Jessica on the phone but couldn’t get her to come in for a follow-up. As a result, the trial has very little data on either of those subjects’ health after the grafts were removed.

In some senses, the field is still struggling with two linked problems that have dogged it at least since that operation in Lyon in 1998: the cost-­benefit ratio of VCA transplants and the failure to develop gentler anti-rejection treatments that have been proven to resolve the issue by reducing the risks.

Back in 1999, Andrew Lee and a colleague, writing of this quandary in the wake of the Lyon surgery, concluded that the “deficiency of experimental evidence” then available, along with the known dangers of immuno­suppression, “renders precarious the risk-benefit balance of hand transplantation at present.” Still, they believed the VCA field represented “the next frontier” in reconstructive surgery. By 2010, having done three transplants and witnessed 37 worldwide, Lee and others in his team wrote that while much work remained to reduce immuno­suppression’s costs, they had faith that the experimental protocols being tested—including their own Pittsburgh protocol—“will surely undergo further evolution during the next decade.”

Yet the burden borne by today’s hand transplant patients seems to be essentially no lighter than that assumed in 1999. Levin believes that the operation’s proven capacity to “give people back their dignity” makes hand transplants justified even now. Of Levin’s three patients, all have functioning hands, although one has begun having renal issues and may need a kidney transplant in the future. “We have enough data that, in my heart of hearts, I can say that we can continue in this field ethically and forcefully … There will be people who have horrible complications, but that’s called medicine.”

Others are less sanguine. Herrington believes the field may need to hit the pause button to gather and weigh more carefully the progress so far. Some surgeons have chosen to wait. Vishal Thanik, a member of the hand transplant team at NYU Langone whose lab is among many trying to develop gentler ways to calm the immune system, does not plan to do any transplants until he has “something really new to bring in terms of immunosuppression.”

To lose a hand—or, God forbid, both—is a catastrophe that inflicts physical, emotional, and psychological consequences that, as one paper on the ethics of hand transplants put it, “are notoriously difficult to overcome.” As that 2012 paper, published in a journal of the Royal Society of Medicine, also notes, the transplant procedure’s experimental nature, along with the temptation for physicians chasing the “thrill of medical advancement” to exaggerate the benefits, “casts doubt on how informed a patient’s decision can truly be.”

Consent in hand transplants is devilishly slippery: Can a person who has lost a hand properly weigh the allure of soon regaining such a vital part of themself against the seemingly distant probabilities of suffering treatment’s possible harms? Levin says this is best addressed by confronting the patient with the grimmest picture possible of the risks and by appointing them an independent patient advocate. James Benedict, a bioethicist at Duquesne University who has studied consent and the US hand transplant community for more than seven years, has a different concern. At this point, he says, “I’m not even sure it’s possible to give informed consent, because the outcome data is so sparse. How can you give consent about accepting risks if you don’t even know what they are?”

In his opening talk at the conference, Brandacher acknowledged that the VCA field had not resolved all its issues. But his main message was one of success and the need to move forward. Most of the day’s talks followed this lead. The last speaker of that after­noon’s long opening session, a bioethicist, in fact, ended by crying, “Let us plow forward with this incredible field!”

Sitting in the room for most of the afternoon was Sheila Advento. She had listened to one speaker after another talk about success and the importance of including patients in its definition. She was sicker than ever. Within a month, she would be put on the waiting list for a kidney. She had flown to Chicago because she wanted to ask a question of Gerald Brandacher, in front of this crowd. She had worked it all out beforehand with Breidenbach, she told me. Breidenbach would station himself near the microphone that was generally in the center aisle at such conferences for audience questions, and when Brandacher finished his introductory talk, Breidenbach would quickly move to the mic and introduce Sheila as she made her way up the aisle. Then she would tell the room that she was in stage 4 kidney failure and ask Brandacher the question that was eating at her: “Why didn’t anyone tell me this was happening to me?”

The plan didn’t work. When Brandacher finished, he left the stage, and a moderator announced that a tight schedule precluded questions, then called the next speaker. Sheila, waiting for her cue in the back of the room, never even stood up. It remained so for the rest of the session. She never got a chance to be heard.

Line art by Claudia de Almeida

David Dobbs (@david_dobbs) writes on science, medicine, and culture.

Ez a cikk megjelenik a márciusi kérdésben. Iratkozz fel most.

Listen to this story, and other WIRED features, on the Audm app.

Let us know what you think about this article. Submit a letter to the editor at mail@wired.com.


Nagyszerű WIRED történetek

3 Intelligens dolgok: amit nem tudhatok a figyelemről


1. Fokozatosan egyre kevésbé figyelmesek vagyunk, mint korunk – és nem csak azért, mert abbahagyjuk az átkozott adást. A jelenség a „hasznos látókör” csökkenése, a vizuális figyelem jellemzője, ami segít abban, hogy egy pillantásra felismerjük, mi fontos a hangsúly. Tanulmányok azt mutatják, hogy a gyerekek hasonlóan korlátozott látómezővel rendelkeznek, megakadályozva, hogy képesek legyenek regisztrálni a körülöttük lévő teljes vizuális világot.

2. A TSA tisztviselői nem különösebben figyelmesek. Az egyik kísérlet megállapította, hogy a repülőtéri szkenner-kezelők mindössze 6 százalékkal jobbak, mint a képzetlen vizsgálati alanyok a rejtett tárgyak feltérképezésében. Egy másik tanulmány megállapította, hogy minél kevesebb kontrabandumot találtak egy adott időszakban, annál valószínűbb, hogy a kezelők elfelejtik a rejtett tárgyakat. Ennek eredményeként egyes repülőterek rendszeresen elkezdték behelyezni a tiltott swag-képeket az operátorok képernyőjére.

3. A valaki figyelmének átirányítása konkrét fizikai hatásokkal járhat. Egy ilyen példa: A hadsereg a VR-t használja a harmadik fokú égési sérülések kezelésére. Egy vizsgálatban kimutatták, hogy a betegek virtuális havas környezetben történő fájdalomcsillapító hatása hasonló a morfinhoz.

Átvett Hogyan figyeltek fel a figyelmet: megtalálni az utat a zavaró világban szerző: Stefan van der Stigchel, március 12-én


Ez a cikk megjelenik a márciusi kérdésben. Iratkozz fel most.


Nagyszerű WIRED történetek

Füleink felfedezik az Aural adatok korát


Lisa Muratori a fizioterápiás professzor, aki olyan neurológiai betegségekben szenvedő betegekkel dolgozik, mint például a Parkinson-kór, amely károsíthatja az előrehaladást. – Várj fontos – jegyzi meg -, ha túl lassan vagy egyenetlenül jársz, nagyobb a baleset.

Gyakorlatának egy trükkös része segít abban, hogy a beteg kitaláljon, mikor járnak el a stabil mintából. A Muratori megoldása: A szenzorokat helyezze cipőjébe, ami fantasztikus adatfolyamot eredményez. A számok pontosan jelennek meg, amikor ez a séta elkeseredett. De hogyan kell megmutatnia a betegeknek az adatokat? Ha nem próbálsz leesni, miközben a járdán sétálsz, akkor őrült a képernyőn.

Szóval Muratori elmozdította az érzékeket a szemtől a fülekig, és betegeket képzett hallgat adatait. Együtt dolgozott Margit Schedellel, a Stony Brook Egyetem zenei professzorral, hogy olyan szoftvert tervezzen, amely felgyülemlik, amikor egy személy lépcsője kiesik, és figyelmezteti őket a hangoskönyv vagy a zene hangjának torzításával, vagy bármi, ami a fülhallgatójában játszik. Így a betegek azonnal – és szinte tudat alatt – észlelhetik a hibákat és kijavíthatják azokat. Ez egy példa a nagy adat világunkban egy érdekes új evolúcióra: a szinkronizálás, az adatok hangon keresztül történő kifejezése.

Általában természetesen vizuálisan gondolkodunk az adatokról, amit grafikonokká és grafikonokká alakítunk, amikor trendvonalakat szeretnénk látni. De a fül kitűnően érzékeny és képességei vannak, amit a szem nem. Míg a szem a méretek és arányok észlelésénél jobb, a fül jobban felismeri az áthaladó mintákat idő. Nagyszerű az ingadozások érzékelésére, még a legapróbbra is.

Például Mark Ballora zenészprofesszor és Jenni Evans meteorológus, mind a Penn State-ban, mind a hurrikán adatait egy sor hanghullámra váltotta. Hangos formában kiemelhetik, amikor egy hurrikán alacsonyabb nyomású üzemmódba lépett, és így fokozódott. Közben Wanda Díaz Merced, a dél-afrikai csillagászati ​​megfigyelőközpont csillagászja felfedezte, hogy a szupernóva-robbanások mechanikáját tanulmányozhatja a gamma-sugárzások meghallgatásával. – Olyan volt, mint egy epiphany – mondta. – Hallottam, amit nem tudtál olyan könnyen látni az adatokban.

Szóval biztosan hasznos lehet a tudomány és az orvostudomány. De azt hiszem, ez is áldás lehet a mindennapi életünkben. Már a saját zenei világunkban járunk, és okostelefonhoz csatlakoztatott fejhallgatót csatlakoztatunk a fülünkhöz. És az alkalmazás értesítések – a bejövő szöveg dingje – kicsit több, mint az egyszerű hangformák. Most képzelje el, hogy ezek az audiojelzések kifinomultabbak voltak-e: Mi van akkor, ha valamit hozzákapcsolnak a tartalom a szöveg? Ily módon tudná tudni, hogy azonnal húzza ki a telefont, vagy csak később olvassa el az üzenetet. Vagy képzeljük el, hogy a telefon egy bizonyos szekvenciát vagy dallamot reprezentált-e, amely tájékoztatta Önt a minőségről – az érzelmi csengés, ahogyan ez volt – az e-mailben, amely felhalmozódott a beérkezett üzenetek mappájába. (Rutinszerű dolgok? Hirtelen gyors sürgős tevékenység a csapatodtól?) Fejleszthetnénk egy kifinomult, de ambientebb értelemben vett eseményt.

Egyikünknek természetesen nincs szükségünk a hangjelzések kofójára, és a hallgatói figyelmet korlátozzák. Elegánsan elvégezve a szonifikáció segíthet létrehozni egy olyan világot, ahol még mindig olyan tájékozott, mint amennyit akarsz, de remélhetőleg kevésbé elrontja az ideges pillantásokat a képernyőkön. Ez egy kicsit biztonságosabbá tehetné életünket: a Georgia Tech szonifikációs laboratóriumában végzett kutatás azt állapította meg, hogy ha az autó számítógépes rendszerei több hangot adnak hallhatóan, akkor a vezetés során kevésbé zavarna. Mint a Muratori páciensei, mindannyian hasznot húznánk, ha a fülünk egy kicsit közelebb kerülne a talajhoz.


Írj a clive@clivethompson.net címre.

Ez a cikk megjelenik a márciusi kérdésben. Iratkozz fel most.


Nagyszerű WIRED történetek

Mendelejev Periódusos Rendszertervezete gyakorlatilag felismerhetetlen – de megváltoztatta a tudományot örökre


Mendelejev Periódusos Rendszertervezete gyakorlatilag felismerhetetlen - de megváltoztatta a tudományot örökre

Mendeleev első időszakos táblázata 1869. február 17-én jelent meg.

Hitel: Tudomány és társadalom Képtár / SSPL / Getty Images

1869. február 17-én Dmitri Mendeleev orosz kémikus első kísérletet tett az élet építőköveinek rendezett csoportokba rendezésére. Most, 150 évvel később, ismerjük munkájának gyümölcseit, mint az Elemek Periódusos Rendszere – egy lényeges darab az osztályterem falának és elengedhetetlen kutatási eszköze mindenkinek, aki valaha is felvette a főzőpoharat.

Ahogy láthatod magadnak a fent említett kézzel rajzolt vázlatban, Mendeleev első asztalja nagyon másnak tűnt, mint amit ma ismerünk. 1869-ben csak 63 elem ismert volt (szemben a ma azonosított 118 elemgel). A németországi Heidelberg Egyetem hallgatójaként, majd később a Szentpétervári Egyetem professzoraként Mendeleev rájött, hogy az elemek atomi súlya szerinti csoportosításával bizonyos típusú elemek rendszeresen előfordulnak. [Elementary, My Dear: 8 Little-Known Elements]

Mendeleev megtisztította ezt a "periódusos rendszert", ahogy nevezte, az összes ismert elem nevének, tömegének és tulajdonságainak felírásával. Mike Sutton a kémiai világ tudománytörténésze szerint Mendeleev ezeket a kártyákat lefelé rakta – Solitaire-szerű -, és elkezdte keverni őket, amíg meg nem találta az értelemben vett rendet.

Végül Mendeleev eureka pillanata egy álomban jött hozzá, írta Sutton. Amikor felébredt, az elemkártyáit függőleges oszlopokban rendezte az atomtömeg növekvő sorrendjében, egy új oszlopot kezdve, hogy csoportosítsa a hasonló tulajdonságokkal rendelkező elemeket ugyanabban a vízszintes sorban. Ezekkel az irányadó elvekkel végül létrehozta a világ első időszakos tábláját.

Mendeleev annyira magabiztos volt a rendszerében, hogy hiányosságokat hagyott fel a felderítetlen elemekre, sőt még három elemet is megjósolt (helyesen). Ezeket a három elemet – a mai napig galliumot, skandiumot és germániumot – ismerték fel az elkövetkező három évben, és Mendeleev előrejelzéseihez igazították, segítve az asztalának jó hírnevét.

Az asztal nem volt tökéletes (például Mendeleev nem tudta megtalálni a hidrogént a rendszerével), de szilárd alapot teremtett a kémikusok nemzedékei számára a következő 150 évben.

Eredetileg megjelent Élő tudomány.

Mi volt a Heck ezzel a Yo-Yo Champ mutatóujjával?


A feltűnő röntgenkép mutatja az artériák és a vénák sötét szálait, amelyek a csuklótól az ujjhegyig vért szállítanak – kivéve az ujjlenyomatot, amely kísérteties fehér árnyalattal világít.

A kép egy angiogram – egyfajta orvosi képalkotó technika, amely egy speciális festékkel elárasztott vénákat és artériákat tár fel. Ha a vér megfelelően áramlik, akkor a festéket a vérerek elágazó hálózatán keresztül hordozza, amelyek sötét vonalakként jelennek meg a képen.

A 2005-ben visszafogott, de a közösségi médiában nemrégiben felújított angiogram kimutatta a véráramlás hiányát David Schulte, Dazzling Dave, a yo-yo előadóművész jobb mutatóujjában.

Szóval, mi vezetett ahhoz a szokatlan képhez? 2005 elején Schulte Észak-Dakotában tartotta a sérülést. Demonstrációkat és órákat tanított az iskolákban, amelyek közel egy-két óráig tartottak a folyamatos yo-yo-t egy szakaszon, mondta az Live Science-nek.

Észrevette, hogy amikor a kezét megfázta, a jobb kezét mutató mutatóujja hamarabb hidegnek érezte magát, és hosszabb időt vett igénybe, mint a többi ujja. Körülbelül egy héttel azután, hogy visszatért otthonába Minnesotában, ugyanaz az ujj elkezdett szokatlan színeket váltani – piros, kék és sötét lila -, ami arra késztette Schulte-t, hogy forduljon orvoshoz.

Orvosa ajánlott egy angiogramot, "aztán megkaptam ezt az igazán hűvös, érdekes képet, és nem mutattak ki semmilyen vért, ami túljutott a mutatóujja második csuklóján" – mondta Schulte. A diagnózis nem vérrög volt, amint azt az orvos először gyanította. Vaszospasmus volt, a véredények hirtelen összenyomása, valószínűleg Schulte yo-yo ismételten fellendülő és az utóbbi hét-tíz évig tartó ujjával ütközve írta az akkoriban közzétett blogbejegyzést.

– A kezelőorvos azt mondta: – Mutassa meg, hogyan csinálsz yo-yo trükköket – és megmutattam neki az egyik leggyakrabban használt trükköt, ami egy nagyon kemény, egyenes dobás – mondta Schulte. – És azt mondta: – Ó, igen, ez okozhatja.

Az orvos vérhígítót írott fel, amit Schulte egy hónapig tartott; az ujja visszatért a normál színéhez, mondta Schulte.

Ezt a fajta állapotot – amikor a vér megáll a végtagokba a szűkült erek következtében – Raynaud-szindrómának, vagy egyszerűen Raynaud-nak hívják a National Heart, Lung és Blood Institute szerint.

Normális, hogy a véredények a hidegben megszorulnak. Azok számára, akik Raynaud-et szenvednek, a véredények túl keményen szorulnak, túl hosszú ideig szűkülnek és hosszabb ideig tartanak, mint a pihenés. Az eredmény az, hogy az érintett végtagok hidegebbek maradnak hosszabb ideig, és megváltoztathatják a színüket, Dr. Elizabeth Ratchford, a Johns Hopkins Vaszkuláris Orvostudományi Központ igazgatója és a Johns Hopkins Egyetem Orvostudományi Karának egyetemi docense a Live Science-nek. . Ratchford nem vett részt Schulte ügyében.

Szélsőséges esetekben az erősen korlátozott véráramlás idegkárosodáshoz vagy akár szövetvesztéshez vezethet, Ratchford elmondta az Live Science-nek.

A Raynaud két típusa van: elsődleges és másodlagos. Az elsődleges Raynaud-oknak nincs ismert oka, a másodlagos Raynaud-ok pedig más körülmények, például betegség vagy sérülés miatt jelentkeznek. Például a másodlagos Raynaud-ok lehetnek olyan egészségügyi állapotok, mint a lupus, vagy bizonyos gyógyszerek, köztük a béta-blokkolók mellékhatásaként jelentkezhetnek, mondta Ratchford. A dohányzás a cigaretták kockázatát is növelheti.

Az egyéb kockázatok közé tartozik az időbeli ismétlődő cselekvések – mint például a vibrátoros szerszámok, mint a jackhammers használata, vagy Schulte esetében a yo-yo-ing – szintén Raynaud-hoz vezethet, bár a Schulte-el történt rendkívül szokatlan, Ratchford elmondta az Live Science-nek.

Szerencsére Schulte-nak nem volt tartós károsodása a Raynaud-ből, és a yo-yo technikája meglehetősen megegyezik a korábbiakkal – kivéve, ha a szabadban végzi magát a szélsőséges hidegben. Téli előadása során, ha kívül van, Schulte nem hajlandó olyan keményen dobni a yo-yo-t, mint egy meleg napon, mondta.

– Olyan ártatlan sérülés – mondta Schulte. – Szó szerint nem tudok semmilyen más yo-yo játékosról, aki rajtam kívül van.

Eredetileg megjelent Élő tudomány.

Az asztrofizikusok új okot találnak az Univerzum hiányzó anyagának keresése során


Az asztrofizikusok új okot találnak az Univerzum hiányzó anyagának keresése során

Egy művész ábrázolása az intergalaktikus téret kitöltő gázszálakról, egy beillesztett grafikával arról, hogy ezek a filamentumok hogyan hatnak a röntgensugarakra egy kvazárból.

Hitel: Szerzői jog: Springel et al. (2005); Spektrum: NASA / CXC / CfA / Kovács et al.

A csillagászok úgy vélik, hogy új nyomot találtak a kozmosz egyik legjelentősebb rejtélyének megoldása érdekében: ahol a világegyetem anyagának egyharmada elrejtőzik.

Ez a hiányzó anyag nem sötét anyag (egy egészen más fej-karcolás), teljesen normális, a maradék anyag, amit a tudósok egyszerűen nem találnak. És ez teszi hatalmas kozmikus bosszúságnak a csillagászok számára. A kutatók egy csapata azonban kitalálhatott egy nyomot, amely segít a számukra, hogy a NASA Chandra röntgen-megfigyelőközpontjának köszönhetően nyomon tudja követni ezt a hiányzó dolgot.

"Ha ezt a hiányzó tömeget találjuk meg, megoldhatjuk az asztrofizika egyik legnagyobb összejövetelét", mondta Kovács Orsolya, a Harvard Smithsonian Astrofizikai Központ doktori hallgatója. – Hová tette az univerzum annyira az anyagát, hogy olyan dolgokat alkot, mint a csillagok és a bolygók, és mi? [Our X-Ray Universe: Amazing Photos by NASA’s Chandra X-Ray Observatory]

Kovács és kutató munkatársai egy népszerű elméletet akartak feltárni: hogy a hiányzó anyagot a meleggáz szálas szálaiba rejtik, amelyek kitöltik az intergalaktikus teret. Ezeket a szálakat általában nehéz tanulmányozni, mivel ugyanazon a fényre hangolt teleszkópok nem láthatják ezeket a szerkezeteket.

Tehát a kutatók dolgoztak. Chandra egy H1821 + 643 nevű kvazár megfigyelésére fordultak, amely erős röntgenjelet generál, és azt állítja, hogy ha az összes hiányzó anyag valóban elrejti az intergalaktikus szálakat, akkor a kvázár jelét csípné. Aztán visszafelé tudtak dolgozni, összehasonlítva azt, amit elvártak, amit láttak.

Személyre szabották a keresést is, a röntgensugárzás meghatározott hullámhosszaira való beilleszkedésük szerint a legjobban a filamentumok hatását mutatják, figyelembe véve az általuk megfigyelt kvázárt. Ez azt jelentette, hogy ténylegesen a kvázár röntgensugárzatait eszközként használhatják, nem pedig egyszerűen túlzottan ragyogó kibocsátásai miatt.

"A technikánk alapvetően hasonlít ahhoz, hogy az Afrika hatalmas síkságaiban hatékonyan végezhessük az állatok keresését" – nyilatkozta Akos Bogdan, a Harvard Smithsonian Astrofizikai Központ új kutatási és asztrofizikusának társszerzője. ugyanazt a nyilatkozatot. "Tudjuk, hogy az állatoknak meg kell inniuk, ezért érdemes először keresni az öntözési lyukakat."

Mindezek alapján a csapat 17 különböző filamentumot azonosított ezzel a célzott megközelítéssel. A kutatók a megfigyeléseiket felhasználva kiszámították, hogy mennyi tömeg rejtőzik el ezekben a szálakban. Ezek a számítások azt sugallják, hogy a világegyetem ezen javításánál a hiányzó tömeg valóban elrejti ezeket az izzólámpák szerkezetét.

A kutatást az Astrophysical Journal-ban közzétett, február 13-án közzétett tanulmány írja le.

Küldje el a Meghan Bartels-t az mbartels@space.com címre, vagy kövesse őt @meghanbartels. Kövess minket a Twitteren @Spacedotcom és a Facebookon.

Hogyan tartja az agy emlékeit a helyes rendben


Körülbelül kezdődött egy évtizeddel ezelőtt a Syracuse Egyetemen. Marc Howard, egy kognitív idegtudós, aki most a Boston Egyetemen volt, és Karthik Shankar, aki akkori posztdoktori diákja volt, az időfeldolgozás matematikai modelljét kívánta kitalálni: egy neurológiailag kiszámítható függvény a múlt reprezentálására, mint egy mentális vászon, amelyre az agy emlékeket és észleléseket festett. – Gondoljunk arra, hogy a retina hogyan jelenjen meg a vizuális információk minden formája – mondta Howard. – Ez az idő, a memória. És azt akarjuk, hogy elméletünk elmagyarázza, hogyan működik ez a kép.

Viszont meglehetősen egyszerű a vizuális információk, mint a fényintenzitás vagy a fényerő, mint egyes változók, mint a hullámhossz függvények, ábrázolása, mivel a szemünkben elkötelezett receptorok közvetlenül mérik azokat a tulajdonságokat, amit látunk. Az agyban nincs ilyen receptor. „Szín- vagy alakérzékelés, ez sokkal nyilvánvalóbb” – mondta Masamichi Hayashi, a japán Osaka Egyetem kognitív neurológusa. – De az idő olyan megfoghatatlan tulajdonság. – Az agy kódolásához az agynak kevesebbet kell tennie.

Quanta Magazine


szerző fotó

Ról ről

Eredeti történet a Quanta Magazine engedélyével, a Simons Alapítvány szerkesztőségesen független kiadványával, amelynek feladata, hogy a matematika és a fizikai és az élettudományok kutatási fejleményeit és tendenciáit lefedje.

Howard és Shankar célja az volt, hogy pontosan meghatározzuk, hogy milyen a neuronok szintje. Az egyetlen esélyük, hogy a projektbe lépjen, Howard azt mondta, "esztétikai értelme, hogy egy csomó egyszerű, szép szabálynak kell lennie."

Egyenlettel jöttek létre, hogy leírják az agy elméleti kódolását közvetett módon. Rendszerükben, mivel az érzékszervi neuronok kibontakozó eseményre reagálnak, az agy a tevékenység időbeli összetevőjét a tapasztalat közbenső reprezentációjára – a Laplace-transzformációra – matematikai szempontból térképezi fel.
Ez a reprezentáció lehetővé teszi az agy számára, hogy az eseményről információt tároljon egy bizonyos változó függvényében, amit a kódolhat, nem pedig az idő függvényében (amit nem). Az agy ezután egy időbeli tapasztalatra – egy inverz Laplace-transzformációra – képes visszavezetni a közbenső ábrázolást más tevékenységre, hogy rekonstruáljon egy tömör nyilvántartást arról, hogy mi történt.

Cydney Scott / Boston Egyetem

A kognitív idegtudósok, Marc Howard (balra) és Karthik Shankar, most a Boston Egyetemen szentelték az elmúlt évtized jobb részét egy általános matematikai keretrendszer kialakítására, hogy az agy hogyan építsen az epizodikus emlékek időbeli összefüggéseit.

Karthik Shankcar jóvoltából

Csak néhány hónappal azután, hogy Howard és Shankar megkezdték elméletük megfogalmazását, más tudósok önállóan fedezték fel a neuronokat, az úgynevezett „idősejteket”, amelyek „olyan közel voltak, mint amennyire csak lehet, hogy ezt a kifejezetten feljegyezzük a múltról” – mondta Howard. Ezeket a sejteket egy bizonyos időn belül egyes pontokra hangolták, néhány tüzeléssel, például egy másodperccel az inger után, és mások öt másodperc múlva, lényegében a tapasztalatok közötti időeltávolításokat. A tudósok megnézhették a sejtek aktivitását, és meghatározták, hogy milyen stimulust mutattak ki, amely alapján a sejtek lőttek. Ez volt a kutatók keretrendszerének inverz-Laplace-transzformáló része, a múlt idő függvényének közelítése. – Azt hittem, istenem, ez a cucc a táblára, ez lehet az igazi dolog – mondta Howard.

– Akkor tudtam, hogy az agy együttműködik – tette hozzá.

Az elméletük empirikus támogatásával élve kollégái egy szélesebb keretrendszeren dolgoztak, melyeket remélhetőleg az agy vadul különféle emlékeinek egyesítésére használnak, és még többet: Ha egyenleteiket neuronok hajtják végre, felhasználhatók nem csak az idő kódolását, hanem más tulajdonságok megdöbbentését is leírni – még a gondolat is.

De ez nagy, ha. Az idősejtek 2008-as felfedezése óta a kutatók részletes, megerősített bizonyítékokat láttak a matematika csak felének. A másik fele – az idő közbenső ábrázolása – teljesen elméleti maradt.

Múlt nyárig.

Rendelések és időbélyegek

2007-ben, pár évvel azelőtt, hogy Howard és Shankar elkezdték megragadni az ötleteiket, Albert Tsao (jelenleg a Stanford Egyetem posztdoktori kutatója) a norvég Kavli Intézet Neurotudományi Intézetében végzett gyakornok. A nyarat a May-Britt Moser és Edvard Moser laboratóriumában töltötte, akik nemrégiben felfedezték a rácssejteket – a térbeli navigációért felelős neuronokat – egy agyi területen, a mediális entorhinális kéregben. Tsao azon tűnődött, vajon mi lehet a húga szerkezete, az oldalsó entorhinális kéreg. Mindkét régió jelentős szerepet tölt be a hippocampusban, ami „epizódikus” emlékezetünket generálja az adott helyen egy adott időpontban tapasztalható tapasztalatokról. Ha a mediális entorhinális kéreg az utóbbit képviseli, Tsao indokolt, akkor talán az oldalsó entorhinális kéreg az idő jelét hordozta.

A Tsao gondolkodni kívánó memóriával kapcsolatos ideje mélyen gyökerezik a pszichológiában. Számunkra az idő egy eseménysorozat, amely a tartalom fokozatosan változó mértéke. Ez megmagyarázza, hogy miért emlékezünk a legutóbbi eseményekről jobbra, mint régen, és miért, amikor egy bizonyos emlékezet eszébe jut, hajlamosak vagyunk emlékeztetni az azonos időben bekövetkezett eseményekre. De hogyan egészítette ki a rendelt időbeli történelmet, és milyen neurális mechanizmus engedélyezte?

Tsao először nem talált semmit. A probléma megközelítésének módja még trükkös volt, mert technikailag mindennek valamilyen időbeli minősége van. Megvizsgálta a patkányok oldalsó entorhinális kéregében a neurális aktivitást, ahogy az ételeket egy szekrényben táplálta, de nem tudott fejeket vagy farokokat készíteni az adatokból. Úgy tűnt, hogy nem merül fel különálló időjel.

Tsao benyújtotta a munkát, visszatért az iskolába, és évek óta egyedül hagyta az adatokat. Később, a Moser-laborban végzős hallgatóként, úgy döntött, hogy újra megvizsgálja, ezúttal a kortikális neuronok statisztikai elemzését próbálta meg népesség szinten. Ekkor látták: egy lángoló mintázat, ami neki nagyon sokat nézett.

Ő, a Mosers és munkatársai kísérleteket tettek a kapcsolat tesztelésére. Egy kísérletsorozatban egy patkányt helyeztek egy dobozba, ahol szabadon barangolhatott és takarmányozhatott. A kutatók neurális aktivitást regisztráltak az oldalsó entorhinális kéregből és a közeli agyi régiókból. Néhány perc múlva levették a patkányt a dobozból, és megengedték, hogy pihenjen, majd tegye vissza. Ezt 12-szer több mint egy másfél óra múlva, a falak színeit váltva (ami lehet fekete vagy fekete). fehér) a vizsgálatok között.

Ami úgy nézett ki, mint az idővel kapcsolatos neurális viselkedés, elsősorban az oldalsó entorhinális kéregben jelentkezett. A patkányok bejuttatásakor a patkányok hirtelen tüzelési sebessége. A másodpercek és a percek elteltével a neuronok aktivitása változó sebességgel csökkent. Ez a aktivitás ismét emelkedett a következő vizsgálat kezdetén, amikor a patkány újra behelyezte a dobozt. Eközben néhány sejtben az aktivitás nemcsak az egyes kísérletek során csökkent, hanem a teljes kísérlet során is; más sejtekben, az egészben nőtt.

Ezeknek a mintáknak a kombinációja alapján a kutatók – és feltehetően a patkányok – egymástól elkülönítve tudták mondani a különböző kísérleteket (a jelek visszavezetése a doboz bizonyos szakaszaiba, mintha időbélyegzők lennének), és rendezni őket. A neuronok százai úgy tűnt, hogy együtt dolgoznak, hogy nyomon kövessék a próbák sorrendjét, és mindegyikük hosszát.

„Olyan tevékenységi mintákat kapsz, amelyek nem egyszerűen áthidalják a késedelmeket az információ megtartására, hanem a tapasztalatok epizodikus szerkezetét elemzik” – mondta Matthew Shapiro, a New York-i Albany Orvosi Főiskola neurológusa, aki nem vett részt a tanulmányban.

Úgy tűnt, hogy a patkányok ezeket az „eseményeket” a kontextusban változtatták, hogy megértsék, mennyi idő eltelt. A kutatók azt gyanították, hogy a jel nagyon eltérőnek tűnik, ha a tapasztalatok nem voltak egyértelműen különálló epizódok. Tehát a patkányok egy nyolcas pályán futottak egy kísérletsorozatban, néha egy irányban és néha a másikban. Ezen ismétlődő feladat során az oldalsó entorhinális kéreg időszaka átfedésben van, ami valószínűleg azt jelzi, hogy a patkányok nem tudtak megkülönböztetni egy próbát a másiktól: időben összeolvadtak. Az idegsejtek azonban úgy látszottak, hogy egy-egy körben nyomon követik az idő múlását, ahol elegendő változás történt egy pillanatról a másikra.

Tsao és munkatársai izgatottak voltak, mert elhelyezték, hogy elkezdték kigúnyolni az agyban lévő szubjektív idő mögötti mechanizmust, amely lehetővé tette az emlékek egyértelmű címkézését. „Ez megmutatja, hogy az idő érzékelése mennyire rugalmas” – mondta Shapiro. – A második örökké tarthat. A napok eltűnhetnek. Ez a kódolás olyan epizódok elemzésével történik, amelyek számomra nagyon szép magyarázatot adnak az időre. Olyan dolgokat dolgozunk fel, amelyek szekvenciákban zajlanak, és ami ezekben a sorozatokban történik, meghatározhatja a szubjektív becslést, hogy mennyi idő múljon.

Lucy Reading-Ikkanda / Quanta magazin

Howard matematikája segíthet. Amikor meghallotta a Tsao eredményeit, amelyeket 2017-ben bemutattak egy konferencián, és közzétették Természet tavaly augusztusban eksztatikus volt: A Tsao különböző bomlási sebességei a neurális aktivitásban pontosan az volt, amit az elmélete előrejelzettnek kell lennie az agy közbenső reprezentációjában. – Úgy nézett ki, mint egy Laplace időbeli átalakítása – mondta Howard – az ő és Shankar modelljének darabja, amelyet az empirikus munkából hiányzott.

– Furcsa volt – mondta Howard. „Ezeket az egyenleteket a Laplace-transzformáció és az inverz körülményei között a táblán találtuk fel, amikor az emberek felfedezték az időcellákat. Tehát az elmúlt 10 évet az inverzet látva töltöttük, de nem láttuk a tényleges átalakulást. … Most megvan. Nagyon megdöbbentem.

– Érdekes volt – mondta Kareem Zaghloul, a Marylandi Nemzeti Egészségügyi Intézetek idegsebésze és kutatója. [Howard’s] ötletek. ”(A múlt hónapban közzétett munkában Zaghloul és csapata megmutatta, hogy az emberi idegi lebeny neurális állapotainak változásai közvetlenül kapcsolódnak az emberek teljesítményére egy memóriafeladatban.)

„Nem volt valószínű, hogy a kollégáim és a diákjaim és az általam végzett munkák csak képzeletbeliek voltak. Ez az egyenletek egy sorára vonatkozott, amelyek nem léteztek az agyban vagy a világban ”- tette hozzá Howard. – Látod ott ott, az adatok egy másik laboratóriumában – ez jó nap volt.

A múlt és a jövő időzítése

Ha Howard modellje igaz, akkor azt mondja el nekünk, hogyan hozzunk létre és tartunk fenn a múlt idővonalát – amit ő ír le, mint egy „kócsag üstökös farkát”, amely mögöttünk húzódik, amikor elkezdjük életünket, elhomályosodni és összenyomódni, amikor visszahúzódik a múltba. Ez az idővonal nemcsak a hippocampus epizodikus memóriájára, hanem a prefrontális kéregben lévő munkamemóriára és a striatumban a kondicionáló válaszokra is használható. Ezek „különböző mûveletekként értelmezhetõk, mint az idõs történelem azonos formája” – mondta Howard. Annak ellenére, hogy az idegi mechanizmusok, amelyek lehetővé teszik számunkra, hogy emlékezzünk egy olyan eseményre, mint az első iskolai napunk, eltérnek attól, ami lehetővé teszi számunkra, hogy emlékezzünk egy olyan tényre, mint egy telefonszám vagy egy olyan képesség, mint a kerékpáros utazás, ezek a közös alapokra támaszkodhatnak .

Úgy tűnik, hogy az idősejtek felfedezése ezekben az agyi régiókban („Mikor keresi őket, látod őket mindenhol”, Howard szerint), úgy tűnik, támogatja az ötletet. Tehát a közelmúltbeli eredményeket – hamarosan Howard, Buffalo Elizabeth a Washingtoni Egyetemen és más munkatársakkal -, hogy a majmok, akik egy sor képet néznek, ugyanazt az időbeli aktivitást mutatják be entorhinális kéregükben, amit Tsao a patkányokban megfigyelt. – Pontosan ezt várod: az idő a kép bemutatása óta – mondta Howard.

Gyanítja, hogy a rekord nemcsak a memóriát szolgál, hanem a kogníció egészét is. Ugyanazt a matematikát is javasolja, amely segít megérteni a jövőnk érzését is. És ez nagyon jól segíthet abban, hogy értelme legyen az időmérésnek, mint amilyen szerepet játszik az elkövetkező események előrejelzésében (ami maga is a korábbi tapasztalatokból nyert tudáson alapul).

Howard is elkezdte megmutatni, hogy ugyanazokat az egyenleteket, amelyeket az agy használhatott az idő képviseletére, az űrre, a számosságra (a számok érzékére) és a gyűjtött bizonyítékokon alapuló döntéshozatalra is alkalmazni lehet – valójában, bármely változóra, amelyet fel lehet tenni ezeknek az egyenleteknek a nyelvére. – Számomra, milyen vonzó az, hogy egyfajta neurális valutát építettél a gondolkodáshoz – mondta Howard. „Ha kiírhatod az agy állapotát… mit csinálnak több tízmillió neuron… az egyenletek és az egyenletek átalakulásai, ez a gondolkodás.”

Ő és kollégái azon dolgoztak, hogy az elméletet a kogníció más területeire is kiterjesszék. Egy nap az ilyen kognitív modellek akár egy újfajta mesterséges intelligencia kialakulásához is vezethetnek, amely egy másik matematikai alapra épül, mint a mai mély tanulási módszerek. Csak a múlt hónapban a tudósok új idegi hálózat modelljét építették fel az időérzékelésre, amely kizárólag a vizuális jelenet változásainak mérésére és reagálására épült. (A megközelítés azonban a kép érzékszervi bemenetére összpontosított: mi történt a felszínen, és nem mélyen a memóriával kapcsolatos agyi régiókban, amelyeket Tsao és Howard tanulmányoz.)

De mielőtt az AI-re való alkalmazásra lenne szükség, a tudósoknak meg kell győződniük arról, hogy az agy hogyan érte el ezt. Tsao tudomásul veszi, hogy még sok mindent kell kitalálni, ideértve azt is, hogy az oldalsó entorhinális kéreg milyen mértékben járul hozzá ahhoz, amit csinál, és ami kifejezetten lehetővé teszi az emlékek címkézését. De Howard elmélete kézzelfogható előrejelzéseket kínál, amelyek segíthetnek a kutatóknak, hogy új utakat találjanak a válaszok felé.

Természetesen Howard modellje arról, hogy az agy hogyan képviseli az időt, nem az egyetlen ötlet. Néhány kutató, például a szinapszisok által összekapcsolt neuronok pozíciós láncai, amelyek egymás után tüzelnek. Vagy kiderülhet, hogy egy másfajta transzformáció, és nem a Laplace-transzformáció játszódik.

Ezek a lehetőségek nem csillapítják Howard lelkesedését. – Ez még mindig tévedhet – mondta. – De izgatottak vagyunk és keményen dolgozunk.

Eredeti történet a Quanta Magazine engedélyével, a Simons Alapítvány szerkesztőségesen független kiadványával, amelynek feladata, hogy a matematika és a fizikai és az élettudományok kutatási fejleményeit és tendenciáit lefedje.


Nagyszerű WIRED történetek