az érzéstelenítés - 7.rész

Az anesztézia kritikus hatásainak természetében a kvantumtermészet jelentős támpont lehet. Több divatos tudatelmélet kvantumállapotokat feltételez az agyban, és mivel történelmileg felismerték, hogy a tudat az információfeldolgozás jelenkori előőrse, a kvantumszámítógépek eljövetele elkerülhetetlenül kvantumfolyamatként vizsgálja az elmét. Az anesztézia mechanizmusa azt sugallja, hogy ez az összehasonlítás több lesz puszta metaforánál.

az érzéstelenítés - 6.rész

Az érzéstelenítőgázok különösen gyenge kvantummechanikai erők, ún. London-féle diszperziós erők által oldódnak a hidrofób zsebekben. Ezek a gyenge erők magyarázzák a könnyű megfordíthatóságot: amint elzárják az érzéstelenítőgáz áramlását, a koncentráció lecsökken a légzőkörben és a vérben, az érzéstelenítőmolekulák óvatosan kiszippantódnak a zsebekből, és a páciens felébred. Gyenge, de hatással levő London-féle kvantumerők érzéstelenítőszerek hiányában is előfordulnak a hidrofób zsebekben, és befolyásolják a normális fehérjemozgást és -alakot. Logikus következtetés, hogy az érzéstelenítők megzavarják az agyfehérjék hidrofób zsebeiben előforduló kvantumhatásokat.

az érzéstelenítés - 5.rész

A belélegzett érzéstelenítőgáz molekulái áthaladnak a tüdőn és a véren az agyba. Rossz vízoldékonyságuk miatt a vér alig tudja lekötni őket, az érzéstelenítőanyagok viszont jól oldódnak egy bizonyos, az olívaolajjal rokon jellegű, lipidszerű környezetben. Kiderült, hogy az agy tele van ilyen anyagokkal, mind a lipidmembránokban, mind a bizonyos agyfehérjékben található apró, vízmentes (hidrofób), lipidszerű zsebekben. Rövidre fogva a történetet, az 1980-as években Nicholas Franks és William Lieb a londoni Imperial College-ban cikkek sorában kimutatták, hogy az érzéstelenítőanyagok elsősorban többféle agyfehérje e parányi hidrofób zsebeiben hatnak. Az érzéstelenítőkötés rendkívül gyenge, és a zsebek csupán minden egyes fehérje térfogatának ötvened részét teszik ki, így nem tisztázott, miért van ilyen látszólag minimális interakcióknak ennyire jelentős hatásuk. Franks és Lieb az sugallja, hogy egy érzéstelenítőmolekula puszta jelenléte zsebenként és fehérjénként fizikailag meggátolja a fehérje feladatának ellátásához nélkülözhetetlen alakváltozását. A későbbi tények azonban azt mutatták, hogy bizonyos más gázmolekulák el tudják foglalni ugyanezeket a zsebeket anélkül, hogy anesztéziát okoznának (ténylegesen halált vagy görcsöket okoznak). Az érzéstelenítőmolekulák puszta "ottléte" nem szolgál magyarázatul az anesztéziára. A zsebekben le kell játszódniuk bizonyos természetes folyamatoknak, amelyek kritikusak a tudat szempontjából, és amelyeket megzavarnak az érzéstelenítőszerek. Mik lehetnek ezek?

az érzéstelenítés - 4.rész

Noha használata egyre népszerűbb lett, az általános érzéstelenítés megbízhatatlan eljárásnak bizonyult, egészen a II. világháború utáni időkig sokan haltak meg az érzéstelenítés következtében fellépő légzési és szívelégtelenségben. Pearl Harbor is kemény leckét adott: az egészséges páciens által könnyedén elviselt érzéstelenítésnek tragikus következményei voltak a vérveszteségtől sokkos állapotba került betegeknél. A légcsőtubus alkalmazása - amely megkönnyíti a légzést és megvédi a tüdőt a gyomortartalomtól - az altatógázt adagoló gépekkel, a biztonságosabb érzéstelenítőszerekkel, valamint a szív, a tüdő, a vese és más szervrendszerek közvetlen monitorozásával együtt különösen biztonságossá tette a modern anesztéziát. Egy rejtély azonban megmaradt: hogyan is működnek pontosan az érzéstelenítőgázok. A válasz lehet, hogy megvilágítja a tudat nagy rejtélyét.

az érzéstelenítés - 3.rész

A belégzéssel történő általános érzéstelenítést az 1840-es években fejlesztették ki, két - korábban mérgezőnek tartott - gázt használva. A dietil-éter ("édes vitriol") altató hatását a 14. század óta ismerték, a nitrogén-oxidot ("kéjgázt") Joseph Priestley szintetizálta 1772-ben. 1842-ben Crawford Long, georgiai orvos - nyilvánvaló személyes tapasztalattal az "étermámorról" - sikerrel alkalmazta a dietil-étert James W. Venable nevű betegén egy nyakdaganat eltávolításához. Long sikerét azonban nem ismerték meg széles körben, és Horace Wells fogorvosra maradt, hogy a Massachusetts General Hospitalban, 1844-ben nyilvánosan bemutassa a belélegzett nitrogén-oxid használatát foghúzáshoz. Noha Wells korábban nyilvánvalóan teljes sikerrel használta a technikát, a nyilvános bemutató folyamán túl hamar eltávolították a gázt tartalmazó zacskót, és a páciens ordított fájdalmában. Wellst csalónak bélyegezték. Két évvel később azonban egy másik fogorvos, William T. G. Morton visszatért a korábban említett kórházba, és sikerrel használta a dietil-étert William Abbott fogának kihúzásához. Morton "letheon"-nak nevezte a gázt, és összetételét titokban tartotta kollégái előtt. Később a bostoni orvos-anatómus, Oliver Wendell Holmes (a Legfelsőbb Bíróság korelnöke) rávette őt, hogy az érzéstelenítés megjelölésére használja az anesztézia (anaesthesia) kifejezést.

az érzéstelenítés - 2.rész

Az érzéstelenítés szerény kezdetekből nőtt ki. A koponyalékelést (lyukat fúrtak a páciens koponyájába, hogy kiengedjék a gonosz testnedveket) végző inka varázslók kokaleveleket rágtak, majd a sebbe köpték: hatékony helyi érzéstelenítés. A kokainnak a szervezetre gyakorolt hatását Sigmund Freud tanulmányozta, de a kokain helyi érzéstelenítőszerként való felhasználását a sebészetben Freud egyik munkatársának, az amerikai szemésznek, Carl Kollernek tulajdonítják, aki 1884-ben folyékony kokaint használt a szem ideiglenes elzsibbasztására. Azóta többtucatnyi helyi érzéstelenítő vegyületet fejlesztettek ki és használtak a célból, hogy időlegesen blokkolják a perifériás idegek és/vagy a gerincvelő felőli vezetést. A helyi érzéstelenítőket általában folyékony formában injektálják be, és molekuláik specifikusan kötődnek az injekciós hely közelében a neuronnk axonmembránjában elhelyezkedő nátriumcsatorna-fehérjékhez, így lényegében nem gyakorolnak hatást az agyra. Ezzel ellentétben az általános érzéstelenítők gázok, és figyelemre méltó módon hatnak az agyra. A tudat kiiktatódik, míg más agyműködések érintetlenek maradnak.

az érzéstelenítés - 1.rész

Esett már valaha át műtéten? Ha igen, akkor vagy a) testének egy részét "elzsibbasztották" helyi érzéstelenítést használva, vagy b) általános érzéstelenítéssel "elaltatták". El tud képzelni egy műtétet érzéstelenítés nélkül - vagy a műtét lehetőségét, illetve szükségességét az érzéstelenítés reménye nélkül? Ráadásul a kínokat megspóroló tényezőn túl létezik még egy szempont: az érzéstelenítés mechanizmusának megismerése a tudat megértésének legjobb útja.

a Volta elem - 2.rész

Volta készülékét részben hatalmas gyakorlati jelentősége miatt tarthatjuk vonzónak, részben, mert megnyitotta előttünk a fizikai jelenségek olyan világát, amelyek önmagukban megváltoztatták a világegyetemről alkotott felfogásunkat. El kell ismerni, nem volt derült égből villámcsapásként ható találmány; Volta kortársainak részeredményeiből állt össze. Valahol benne rejlik a nagyságról szóló tanulság.

a Volta elem - 1.rész

A sztatikus elektromosságot minden bizonnyal ismerték a görögök is, de különösebben nem foglalkoztak vele. 1745-ben, amikor Pieter van Musschenbroek megépítette és kisütötte az első leideni palackot, majdnem megölte magát. Ő keltette életre az elektromosság tanulmányozását is. Azonban Volta találmánya, a Galvani elektrokémiai megfigyelései által inspirált folyamatos áramforrás volt az, amely forradalmasította a technikát és a fizikát. Nélküle Hans Christian Oersted nem tudta volna bizonyítani, hogy az elektromosság és a mágnesség ugyanannak az erőnek a két különböző megjelenési formája. Az elektrokémia önmagában is kulcsot szolgáltatott minden anyag elektromos természetéhez. És természetesen Volta eleme volt az előfutára minden elektromos eszköznek, amely az elmúlt két évszázadban átalakította a világot.

nyilvános kulcsú rejtjelező rendszerek - 3.rész

Lenyűgöző, hogy nyilvánosan felhasználhatja a számát, anélkül hogy felfedné. A józan ész azt mondja nekünk, hogy ha a számot mindenki és minden eszköz előtt titokban tartja, akkor nem lehet semmi haszna, viszont, ha valahogy felfedi, akkor sebezhető. Végül is egy számot leírni nem nagy ördöngösség. Ha egy számot leírt valamilyen hivatal, akkor többé az már nem az Ön tulajdona. A számot és a hamisítványát nem lehet megkülönböztetni. Egyenlőek, azonosak. Ez a józan érvelés, ha a szám felfedezéséből származó veszélyekre gondolunk, a PKC azonban azt bizonyítja, hogy a józan ész csődöt mond, ha a számot akkor is hatékonyan használhatjuk, ha nem fedjük fel. Végül bámulatra méltó, hogy e használati lehetőségek közé tartozik a magánjellegű intézkedés, a hitelesítés és az értékhordozás.

nyilvános kulcsú rejtjelező rendszerek - 2.rész

Bámulatra méltó, hogy Ön, bárki, egyetlen személy egyáltalán "birtokolhat" egy számot. Ez nem az állam által a személyhez rendelt szám, mint amilyen a társadalombiztosítási azonosító szám vagy az európai országokban oly népszerű személyi szám. Nem is a természet megszabta azonosító, mint a DNS elemeinek sorrendje, az ujjlenyomat vagy bármilyen más, számmal kifejezhető biometrikus érték. Nem is a hagyományok vagy a polgári jog által szentesített név (ami tulajdonképpen ugyancsak számnak tekinthető), mint például a családi név vagy a márkanév. Amikor egy nagyon nagy számot kiválaszt, biztos lehet benne, hogy ez kizárólag az Ön száma lesz. Ezt a számot nem az Ön testi sajátosságai határozzák meg, de nem is egy kifürkészhetetlen szándékú hivatal adja. Ez a szám az Ön elméjében született, megismert, azt akarja, hogy legyen egy száma.

nyilvános kulcsú rejtjelező rendszerek - 1.rész

A nyilvános kulcsú rejtjelező rendszereknek (Public Key Cryptosystems - PKC) három csodálatra méltó sajátossága van: biztosítja a megfelelő titoktartást, lehetővé teszi a tökéletes azonosítást, és megbízható értékhordozóként szolgálhat, mint annak idején az arany. A PKC egy csapásra átalakította az információs és hálózati technológiáról alkotott aszimptotikus eredményű látásmódunkat: az 1984-ben felvázolt vízió helyett megnyílt a vonzó kibertér, ahol nem vész el az identitás és a magánszféra, jóllehet józan eszünk (és Orwell is) az ellenkezőjét sugallja.

nyomtatás általánosságban

Hát nem magától értetődő, hogy a nyomtatás - beleértve az írott szöveg nagyarányú sokszorosításának minden formáját, a kézi készítésű fabetűktől a számítógépig és a szövegszerkesztő programig, amelyet e szöveg írásához is használunk - az elmúlt kétezer év legjelentősebb találmánya? A nyomtatás közvetlenül vezetett az analfabetizmus tömeges méretű felszámolásához, a demokráciához, a tudományos forradalomhoz, a kibervilág jelenségeihez és sok más jó dologhoz.
Általánosabb megjegyzés. Megfigyelhető, hogy a hozzánk intézett kérdésre adott válaszok zöme azt sugallja, hogy az elmúlt kétezer év legjelentősebb találmánya - bármi volt is az - történetesen éppen az elmúlt száz évben született meg. Nem tükröz ez valami téves kronocentrizmust -, vagyis azt az irracionális hitet, hogy micsoda szerencse a történelem legfontosabb időszakában élni? Figyelembe véve, hogy az emberek mindig is találtak fel új dolgokat, nem valószínűtlen az, miszerint a legfontosabb találmányok közül ilyen sok egyetlen röpke században született a húszból? Nem lenne logikusabb feltételezni, hogy véletlenszerűen oszlanak el a teljes húsz évszázad folyamán? Még ha beszámítjuk a népességnövekedést és azt a lehetőséget, hogy a technológiai képzelőerő (a képzőművészetivel és az irodalmival ellentétben) hatékonyabbá vált az idők folyamán, nem rövidlátó nézőpont-e azt képzelni, hogy az a század, amelyben éppen élünk, hússzor találékonyabb, mint az összes többi? Talán négy- vagy ötször találékonyabb, de még ez is túlzás lehet.

az elektroncső

Az elektronikus korszak születésének éve 1915, amikor is az amerikai Lee de Forest feltalálta az elektroncsövet. E találmány nélkül legtöbben meg sem születtünk volna. Elektronika nélkül ez a bolygó nem tudná eltartani azt a sok embert, akik Nyugaton élnek. Képtelenek lennénk kommunikálni, számítógéppel dolgozni, termékeket előállítani. Nem lenne rádió, tv, számítógépek, internet, modern orvostudomány, műszaki tudomány, bármiféle nemzetközi utazás, atomenergia és szinte semmi, amit jelenleg magától értetődőnek veszünk. Valójában fajunk és civilizációnk fejlődése megtorpant volna.
Az izzókatódos csövet hamarosan követte a John Bardeen és William Shockley által 1948-ban feltalált tranzisztor, amely a személyi számítógép alapjául szolgált.

az indo-arab számrendszer

Fontos találmány a számírás helyi értékes rendszere, beleértve a 0 szimbólum bevezetését a nulla, azaz a nem létező mennyiségek jelölésére. Ezzel született meg a modern matematika. Ezt a rendszert Indiában találták föl, valószínűleg a Kr. e. 1. évezredben, de először a hindu matematikus és csillagász, I. Árjabhata rendszerezte az 5. század legvégén, majd az arabok révén került Nyugatra (innen ered az "arab számok" kifejezés). Ez idő előtt még az egyszerű számtan is fáradságos és időrabló volt (mint amikor a rómaiak és a görögök a nehézkes "római számokat" használták - amelyek néha még ma is használatosak Nyugaton). A matematika pedig természetesen nélkülözhetetlen minden tudomány számára. A nulla és a helyi érték korai föltalálása nélkül - továbbá az egyenletekben az ismeretlen mennyiség jelölésére használt szimbólum hiányában - nem lenne differenciálszámítás, newtoni vagy Galilei-féle tudomány, nem lenne számítógép, és mindenekelőtt nem lenne modern világ.

a számítógép használata az éghajlat modellezésére - 4.rész

Az a meglepő, hogy ez nem csupán Európát sújtaná ilyen keményen. A világ lakható részeinek zöme hasonlóképpen lehűlt a múltbeli epizódok folyamán, valószínűleg a vízgőz - az üvegházhatás szempontjából legnagyobb jelentőségű gáz - változásai révén. Az északi hőszivattyú újabb leállása olyan populáció-összeomlást okozna, amely magával rántaná a civilizációk zömét, mindezt egy évtizeden belül.
Elképzelhetők azonban módszerek az effajta éghajlatváltozás elodázására; a mesterséges esőcsinálás azért, hogy csapadékmentessé tegyék a kritikus óceánterületeket, csupán az
egyik lehetőség. Noha még nem sokat tehetünk a hétköznapi időjárással vagy az üvegházhatás okozta fölmelegedéssel, mégis képesek vagyunk annyira stabilizálni az éghajlatot, hogy megelőzzük a hirtelen lehűlést. Az észak-atlanti süllyesztő mechanizmus stabilizálásának hosszú távú kidolgozása most már civilizációnk egyik fő feladatává vált, létfontosságú ahhoz, hogy megakadályozzuk az emberi populáció összeomlását. A népesség harca az élelemért balkáni világot hagyna maga után, amelyben az emberek jó okkal gyűlölnék szomszédaikat.
Majd kiderül, hogy vizsgázik az emberiség az éghajlat által számára összeállított intelligenciateszten. Az éghajlat ingadozásait valószínűleg csak számítógépes modellekkel érthetjük meg, és a lehetséges beavatkozások számítógépes szimulációja a biztonságos beavatkozás kulcsa. Ha azonban sikerül, akkor képesek leszünk visszatartani civilizációnkat attól, hogy a lehűlés az összeomlás és a világégés újabb epizódját idézze elő.

a számítógép használata az éghajlat modellezésére - 3.rész

E süllyesztő mechanizmus működése azonban meghibásodhat, ha édesvíz halmozódik föl a felszínen, felhígítva a sűrű vizet. A globális fölmelegedés növeli a csapadékmennyiséget, és a magasabb szélességi fokokon több esővíz jut az óceánokba.Az óceánba szokványosan hulló csapadék nem jelent problémát, de a Labrador- és a Grönlandi-Norvég-tenger körzetében katasztrofális lehet. Akárcsak a közeli Grönland jégsapkájából származó olvadt víz, különösen, amikor áradatokban jön (ez olyankor fordul elő, amikor a jég elzár egy fjordot, visszatartva az évi olvadékot, majd a jéggát egy nap összeomlik). Eme "északi hőpumpa" magas szélességi fokon fekvő részeinek lezárásával a globális fölmelegedés ilyen jellegű következményei hirtelen lehűthetik Európa éghajlatát. Ha az európai mezőgazdaság produktivitása visszaesik a kanadai szintjére (ugyanazon szélességi fokokról van szó, csakhogy a Csendes-óceán felől fújó szél nem melegszik föl úgy, mint az Atlanti-óceán felől érkező), huszonhárom európai lakosból huszonkettő éhen halna.