Människor är otroliga levande maskiner, med ben som är starka nog för att köra maraton och hjärnor smarta nog att veta att osynlig mörk materia finns. Våra kroppar ser till att vi hör rätt frekvenser, skickar rätt immunceller till ett pappersskär och vet när vi ska sluta dricka vatten. Men det finns fortfarande mycket att ta bort om våra mänskliga kroppar, så hela tiden upptäcker vi nya organ och nya hemligheter om hur alla våra krökningar och krokar håller oss igång. Det senaste året avslöjade nya upptäckter ett osynligt nätverk av immunceller, en "Jell-O" -fiol i våra öron och hur de äldsta människorna i denna värld överlevde till sådana extrema åldrar.
"Jell-O" -förhör
Människor kan höra så bra på grund av en liten "Jell-O" fiol som sitter i öronen. Den tunna, klumpiga vävnaden, annars känd som det tektoriella membranet, består av 97% vatten. Denna vävnad hjälper till att föra ljudvågor från örat till nervreceptorer, som sedan översätter den vibrationen till en elektrisk signal som hjärnan kan läsa. Ny forskning som genomförts på möss har funnit att detta örat Jell-O hjälper cochlea - ett hål i innerörat som innehåller dessa nervreceptorer - separerar höga frekvenser från låga frekvenser. Det gör det genom att ändra dess styvhet, baserat på vattenflödet som rinner genom dess små porer, liknande det som händer när du ställer in en fiol eller gitarr.
Små kapillärer
Våra ben kan vara fulla av ett tidigare okänt nätverk av mikroskopiska tunnlar. Dessa vägar kan vara viktiga för att transportera immunceller - tillverkade i ben - ut till blodet för cirkulation. En grupp forskare upptäckte hundratals av dessa små blodkärl, eller kapillärer, i musbenens ben. Men att hitta något i möss betyder inte nödvändigtvis för människor, så en av forskarna bestämde sig för att fästa sitt eget ben i en MR-maskin. Skanningarna i forskarens ben visade att det fanns hål i benvävnaden som kan indikera att dessa kapillärer också finns hos människor.
Sluta dricka vatten
Hjärnan ser till att vi inte dricker för mycket eller för lite vatten med hjälp av en förutsägningsmekanism i tarmen, enligt ny forskning. Gruppen räknade ut detta genom att implantera optiska fibrer och linser i möss nära hypothalamus - en hjärnregion som reglerar blodtrycket och andra kroppsliga processer och är hem för "törstceller." Några sekunder efter att ha druckit något börjar munnen och halsen avföra signaler till hjärnan. Dessa signaler säger till hjärnan att du känner dig mindre törstig - så att du slutar dricka. På så sätt fortsätter du inte att dricka under 10 minuter till en timme som det tar för den vätskan att komma in i blodomloppet och cirkulera till celler i kroppen.
Men din mun och hals skulle säga din hjärna att släcka din törst, oavsett vilken typ av vätska du dricker, om det inte var för en annan mystisk signal. Den här kommer från tarmen, och den ser till att hjärnan vet att vattnet som når det är salt - vilket kan uttorka kroppen - eller icke-salt, vilket säkerställer att hjärnan släcker törsten endast när mössen drack färskt vatten.
Nytt orgel
I år upptäckte forskare ett tidigare okänt organ som sitter rätt under huden, och det kan hjälpa dig att känna smärtan från en nålstift. Man trodde tidigare att nålsticks avkändes av nervändar som sitter under det yttre lagret av huden. Men en ny studie genomfört på möss (men som också tros gälla för människor) fann att nerver som trasslar in sig i speciella celler är det som hjälper oss att känna denna känsla. Detta nät av grenade celler som kallas "Schwann celler" och nerver tillsammans utgör ett nytt "sensoriskt organ" eftersom det svarar på externa trycksignaler (prickar eller jabs) och vidarebefordrar denna information till hjärnan.
Små ödla-liknande muskler
Mänskliga embryon växer extra, ödelliknande muskler i händer och fötter som försvinner före födseln, fann forskare. Genom att titta på 3D-bilder från en embryonal bilddatabas fann en grupp att mänskliga foster vid ungefär sju veckor med graviditet hade händer och fötter som innehöll cirka 30 muskler vardera. Sex veckor senare innehöll de bara 20. Innan barnet föddes smälter de extra musklerna in i andra muskler eller krymper bort, men det är oklart varför eller hur.
Dessa tillfälliga muskler kan vara rester från våra förfäder och kan ha försvunnit från vuxna människor för över 250 miljoner år sedan, när däggdjur först började utvecklas från däggdjursliknande reptiler, föreslår forskarna. Men eftersom studien var liten måste den replikeras med en mycket större grupp innan forskare med säkerhet kan säga att dessa uppträdande och försvinnande muskler finns i alla foster.
Världens äldsta människor
Supercentenarians, eller personer som är 110 år eller äldre, kan ha en hemlighet. En studie som publicerades i år fann att supercentenarians har högre koncentrationer än genomsnittet av en immuncell som kallas en "T-hjälparcell" som kan skydda dem från virus och tumörer. För att räkna ut detta drog forskare blod från sju supercentenarians och fem kontrolldeltagare, som varierade i ålder från de i 50-talet till de på 80-talet. De isolerade sedan immuncellerna och räknade ut vad de gjorde genom att mäta budbärarens RNA som produceras av generna i cellerna. Messenger RNA översätter genetiska instruktioner från DNA och tar den till cellens kärna, så att specifika proteiner kan produceras.
Supercentenarians hade en typ av T-hjälparcell som kallas CD4 CTL: er som hade förmågan att attackera och döda andra celler. Naturligtvis är det inte klart om supercentenariar är skyldiga deras livslängd för dessa immunceller, men tidigare har sådana celler visat sig attackera tumörceller och skydda mot virus hos möss.
Hjärneffektivitet
Det kan finnas en anledning till att vissa människor är riktigt bra på trivia och verkar "vet allt": mycket effektivt kopplade hjärnor. En grupp forskare i Tyskland analyserade hjärnorna hos 324 personer som hade olika grader av allmän kunskap eller semantiskt minne (den typ av information som skulle komma upp i ett spel med trivia), baserat på frågor som de fått om olika områden som konst , arkitektur och vetenskap.
Deltagarnas hjärnskanning visade att de människor som hade behållit och kunde komma ihåg mer allmän kunskap hade effektivare hjärnanslutningar - starkare och kortare förbindelser mellan hjärnceller. Detta är meningsfullt, för tänk dig att svara på frågan, "Vilket år hände månlandningen?"
Vi kanske har ordet "måne" lagrat i ett område i hjärnan, men "månlandningen" i ett annat, och kunskap om året det hände i ännu ett. Personer med en effektiv hjärna kan bättre koppla samman dessa olika objekt för att snabbt besvara frågan. (Men forskarna fann ingen koppling mellan mer allmän kunskap och fler hjärnceller.)
Immuncell X
Forskare har upptäckt en tidigare okänd typ av cell i människokroppen som kallas "immuncellen X", och den kan fungera som två andra immuncelltyper och spela en roll i att utlösa diabetes typ 1, antyder ny forskning. Det finns förmodligen inte mycket av dessa celler i människokroppen - kanske mindre än sju av varje 10.000 vita blodkroppar, men de kan vara kraftfulla spelare för att driva autoimmunitet - när kroppen misstar sina egna celler för något främmande och attackerar dem.
Dessa X-celler liknar både B-celler och T-celler, två celltyper som är viktiga för att bekämpa infektioner (men är också ansvariga för autoimmuna sjukdomar). X-cellen skapar antikroppar som B-celler som aktiverar T-celler, som sedan fortsätter att attackera allt det anser som främmande. När det gäller typ 1-diabetes förstör immunceller felaktigt friska betaceller i bukspottkörteln som gör hormonet insulin. Forskarna fann bevis på att dessa X-celler finns i de med typ 1-diabetes, men inte i friska kontroller. Trots det är det inte klart om det finns en eller flera celler som är ansvariga för sjukdomen.
Tungor kan lukta
I andra nyheter har cellerna i tungorna förmågan att lukta. Forskare upptäckte detta efter odling av mänskliga smakceller i labbet. De fann att dessa celler innehöll ett par molekyler som finns i luktceller, cellerna som finns i näsan som är ansvariga för, ja, luktar. När de utsatte smakceller för luktmolekyler, svarade cellerna precis som luktcellerna gör. Men detta är inte ovanligt - luktceller har också tidigare hittats i tarmen, i spermier och till och med i hår. Även om vi visste att smak och lukt var mycket sammanflätade (vilket blir uppenbart när en blockerad näsa gör matsmak mer intetsägande), tyder denna studie på att mänskliga smakceller kan vara mycket mer komplicerade än tidigare trott.
Begränsa till mänsklig uthållighet
Det visar sig att människor, även uthållighetsidrottare, har begränsad energi. Forskare beräknade gränsen för mänsklig uthållighet till att vara cirka 2,5 gånger kroppens vilande metabolism (antalet kalorier som kroppen bränner för grundläggande fysiologiska behov såsom att upprätthålla kroppstemperatur eller andning), eller 4000 kalorier per dag för en genomsnittlig person. De beräknade detta genom att analysera data från några av de mest extrema uthållighetshändelser som äger rum på vår planet, till exempel Race Across USA, och genom att jämföra dessa data med andra uthållighetshändelser.
De fann att ju längre händelsen var, desto svårare blev det att bränna kalorier. Men idrottare faller inte på marken när de når denna 2,5-gångergräns. De kan fortsätta, men de kan inte upprätthålla en balans mellan antalet kalorier som konsumeras och mängden förbränd, så de börjar gå ner i vikt, vilket inte är hållbart på lång sikt. Dessutom fann forskare att gravida kvinnor opererade ungefär 2,2 gånger sin metabolismhastighet bara genom att odla ett barn. Så oavsett aktivitet, odla en baby, cykla eller springa över USA, verkar kroppen ha en gräns för mängden energi den kan ge dig på lång sikt.
