Hloupnutí z horka i stresu, síla velkých odměn a vybuchující buňky –⁠ „jednohubky“ z výzkumu 2026/20

   
Hloupnutí z horka napříč živočišnou říší

Se stále obvyklejším výskytem vln veder se pojí řada zdravotních rizik. Mezi ta méně zjevná patří snížení kognitivních schopností. Podle americké analýzy dat od 10 milionů studentů, kteří museli opakovat standardizované testy PSAT (Preliminary Scholastic Aptitude Test), se u žáků navštěvujících školy bez klimatizace projevil každý nárůst průměrné teploty o 1 °F (0,56 °C) v předchozím školním roce 1% zhoršením výsledků v testech.¹

Hloupnutí z horka se nevyhýbá ani zvířatům. Zhoršené kognitivní schopnosti v horkém počasí byly pozorovány u zpěvných ptáků, například timálií stračích nebo zebřiček pestrých. Myši se v horku pomaleji učí procházet bludištěm a zapomínají předměty, které viděly předchozí den. S bludištěm mají po několikadenním pobytu v teplejší vodě potíže akvarijní rybičky živorodky pestré. Kognitivní schopnosti v horku ztrácejí i opylovači. Většina testovaných čmeláků neměla problém naučit se rozpoznávat cukrový roztok obarvený namodro od hořkého chininového roztoku žluté barvy při teplotě 25 °C, ale při 32 °C to zvládla sotva polovina. Dlouhotrvající vedra tak neohrožují zemědělství jen vlivem sucha, ale i nepřímo prostřednictvím behaviorálních efektů.²

Stres snižuje schopnost propojovat vzpomínky

Nedávno provedené studie ukázaly, že stres sice může zrychlit konsolidaci paměti, tedy přeměnu krátkodobých emocionálních vzpomínek na dlouhodobé, ale zároveň brání znovuvybavení si těchto vzpomínek. Výsledky pokusů provedených se zdravými dobrovolníky naznačují, že stres navíc snižuje schopnost vzájemně propojovat příbuzné vzpomínky, což zhoršuje schopnost dospět k logickým závěrům pomocí integrace a inference.

V nové studii publikované v časopisu Science Advances bylo 121 účastníků studie požádáno, aby si zapamatovali sérii dvojic obrázků −⁠ na prvním z nich vždy bylo zvíře a na druhém buď obličej, nebo scenérie (například kočka a obrázek pláže). Následující den prošla přibližně polovina účastníků předstíraným pracovním pohovorem, který od nich vyžadoval obhajobu své vhodnosti pro hypotetickou pracovní pozici a také komplexní počítání zpaměti. Kontrolní skupina byla požádána o přednesení krátkého referátu na své oblíbené téma a jednoduchý matematický výpočet. Následně byla všem ukázána další série párových obrázků, vždy šlo o zvíře a 3D obrazec (například kočka a modrá kostička). Nakonec měli účastníci k řadě 3D obrazců přiřadit nejpravděpodobnější obličej či scenérii z předchozího dne, tedy vybavit si, že modrá kostička souvisí přes kočičí pojítko s obrázkem pláže.

Ukázalo se, že pohovorem vystresovaní účastníci byli v tomto úkolu horší než kontrolní skupina. Funkční magnetická rezonance (fMRI) ukázala souvislost se sníženou aktivitou hipokampu. Výsledky naznačují, že když je mozek ve stresu, upřednostňuje jasné zachycení jednotlivých událostí před vytvářením souvislých znalostních struktur.^{3, 4}

Větší odměna, rychlejší pokrok

Neurovědci z Lékařského ústavu Howarda Hughese (HHMI) stejně jako všichni jejich kolegové předpokládali, že pro učení laboratorních myší, používaných jako modely pro behaviorální studie, je klíčový dostatečný počet opakování úkolu a konzistentní odměňování. Když se však rozhodli vyzkoušet, jakou roli v procesu učení hraje velikost odměny, dočkali se překvapení.

Žíznivé myši, které za odměnu dostaly velkou porci vody, se učily mnohem rychleji než jejich kolegyně odměněné malým douškem. Namísto týdny trvajícího učení s tisíci malých odměn byly myšky schopny zadaný úkol zvládnout po 1 dni s méně než 10 velkými odměnami. Zajímavé bylo, že velké odměny stíraly individuální rozdíly mezi zvířaty –⁠ všechna úkol zvládla za několik dnů, zatímco za normálních okolností to některé myši trvá týden, a jiným dokonce měsíc i déle.

Zobrazovací techniky ukázaly, že větší odměny vyvolávají větší nárůst hladiny dopaminu a dopaminová signální dráha navíc zůstává déle aktivní. To zvířatům pomáhá lépe se soustředit a víc se naučit během každého jednotlivého pokusu. Když výzkumníci uměle podpořili dopaminovou signalizaci po podání malé odměny, myši se také učily rychleji. Větší odměny by tak mohly vědcům usnadnit studium učení dovedností. Možná se jim podaří naučit myši mnohem složitější úkoly, než se dosud považovalo za možné.^{5, 6}

Vybuchující imunitní buňky a nálož toxinů

Bioinženýři ze Stanfordovy univerzity se dlouhodobě zabývají zkoumáním imunitního systému ploštěnky Schmidtea mediterranea  −⁠ červa schopného velmi účinné regenerace. Nedávno poprvé pozorovali a popsali ruptoblasty, což jsou buňky imunitního systému schopné vybuchovat a při tom zaplavit své okolí směsí potentních toxinů. Tento proces buněčné smrti, tzv. ruptóza, je spouštěn aktivinem −⁠ široce studovaným hormonem spojeným s buněčnou diferenciací a imunitní signalizací. Jakmile ruptoblast detekuje aktivin, dochází k rychlé akumulaci kalcia podél cytoskeletu, což vytvoří silný gradient vápenatých iontů mezi vnitřním a vnějším prostředím. Následkem je exploze ruptoblastu do 2 minut od zachycení aktivinového signálu.

In vitro je buňka, jež podlehne ruptóze, schopna zabít až 70 jiných buněk v blízkém okolí, a to bakteriálních, ploštěnčích i savčích, včetně lidských. Vražedný toxin zatím nebyl identifikován, ale zdá se, že jde o protein střední velikosti. Vědcům se podařilo najít genetické známky přítomnosti ruptoblastů také u dalších dvojstranně souměrných živočichů, například kroužkovců, mezi které řadíme i žížaly. Zdá se, že ruptoblasty jsou evolučně velmi staré a konzervované. Autoři studie se domnívají, že ploštěnky a další živočichové s vysokou schopností regenerace ruptoblasty tolerují prostě proto, že si takový mechanismus mohou dovolit. Pro jejich organismus totiž není problém rychle opravit nastalé škody následnou masivní tvorbou nových buněk.^{7, 8}

(este)

Zdroje:
1. Park R. J., Goodman J., Hurwitz M., Smith J. Heat and learning. American Economic Journal: Economic Policy 2020; 12 (2): 306–339, doi: 10.1257/pol.20180612.
2. Zaraska M. They call it stupid hot for a reason: heat muddles animal brains. Knowable Magazine, 2026 May 19. Dostupné na: https://knowablemagazine.org/content/article/living-world/2026/heat-waves-scramble-animal-minds-trigger-aggression
3. Schüren K. A., Varga N. L., Heinbockel H. et al. Stress disrupts hippocampal integration of overlapping events and memory inference in humans. Sci Adv 2026 May 22; 12 (21): eaea5496, doi: 10.1126/sciadv.aea5496.
4. Spichak S. Stress impairs your brain's ability to link memories -⁠ dampening insight. Nature 2026 Jun; 654 (8117): 18, doi: 10.1038/d41586-026-01644-z.
5. Gong S., Martell A., Dudman J. T., Coddington L. T. Reward magnitude determines reinforcement learning efficiency. Science 2026 May 21; 392 (6800): eaeb0813, doi: 10.1126/science.aeb0813.
6. The bigger the reward, the faster we learn. Howard Hughes Medical Institute, 2026 May 21. Dostupné na: https://www.hhmi.org/news/bigger-rewards-speed-up-learning-dopamine-study 
7. Heidt A. Bang! Exploding immune cells splatter potent toxins everywhere. Nature 2026 Jun 2; 654 (8118): 310, doi: 10.1038/d41586-026-01766-4.
8. Chai C., Sultan E., Sarkar S. R. et al. Explosive cytotoxicity of ruptoblasts bridges hormone surveillance and immune defense. Cell 2026 Jun 2: S0092-8674(26)00567-2, doi: 10.1016/j.cell.2026.05.008 [Epub ahead of print].