POMURSKA OBZORJA Odgovorni urednik Mitja Slavinec (Univerza v Mariboru, Fakulteta za naravoslovje in matematiko, Slovenija) Glavna urednika: Petra Cajnko (Univerza v Mariboru, Fakulteta za naravoslovje in matematiko, Slovenija) Milan Svetec (Univerza v Mariboru, Fakulteta za naravoslovje in matematiko, Slovenija) Tehnična urednica: Petra Cajnko (Univerza v Mariboru, Fakulteta za naravoslovje in matematiko, Slovenija) Oblikovanje naslovnice Tilen Žbona Tisk E-Publikacija (spletna izdaja) Naklada https://journals.um.si/index.php/pomurska-obzorja UREDNIŠKI SVET Damir Josipovič, Albina Nećak Lük, Vesna Kondrič Horvat, Darja Senčur-Peček, Mirjam Sepesy Maučec, Rafael Mihalič, Igor Emri NASLOV UREDNIŠTVA Združenje Pomurska akademsko znanstvena unija, Uredništvo revije POMURSKA OBZORJA Lendavska 15a, SI-9000 Murska Sobota, Slovenija e-pošta: pazu@pazu.si, https://www.pazu.si/publikacije-pazu/pomurska-obzorja/ ZALOŽNIK / PUBLISHED BY Univerza v Mariboru, Univerzitetna založba Slomškov trg 15, 2000 Maribor, Slovenija e-mail: zalozba@um.si, https://press.um.si/, https://journals.um.si/ ISSN 2350-6113 (tiskana izdaja) ISSN 2820-3658 (spletna izdaja) Članki se referirajo v: Cobiss, dLib.si (Digitalna knjižnica Slovenije) Članki v reviji niso recenzirani. Revija POMURSKA OBZORJA je strokovna tiskana periodična publikacija Pomurske akademije – PAZU. Glavni namen izdajanja revije je objavljanje strokovnih prispevkov z naravoslovno, tehnično, biotehnično, medicinsko, humanistično in družboslovno vsebino ter tako seznanjati strokovno kakor tudi laično javnost z dogajanji in novostmi na teh področjih. Posebna pozornost je namenjena objavljanju strokovnih prispevkov, ki bodo obravnavali teme povezane s Pomurjem. Za dodatne informacije obiščite spletno stran: https://journals.um.si/index.php/pomurska-obzorja Revija POMURSKA OBZORJA ima prosti spletni dostop (Open Access Journal). Revija POMURSKA OBZORJA ima prosti spletni dostop (Open Access Journal). © Univerza v Mariboru, Univerzitetna založba // Unniivveersristiyt yo fo Mf aMribaorrib, oUrn, iUvenrsiivtye rPsriteyss Press B eBseesdeidloil o/ /T eTxetx ©t © A Autuhtohrosr, s2, 0220423 T o delo je objavljeno pod licenco Creative Commons Priznanje avtorstva-Nekomercialno-Brez predelav 4.0 Mednarodna. /T oT hdise wloo rkje i so libcejanvseldje unnod epr othde Clirceeanticvoe CComrematoinvse A Cttorimbumtioonn-Ns oPnrCizonmamnejrec iaalv-NtoorDstevraiv-sN 4e.0k oInmteerrncaitailonnoal- BLriecezn sep.redelav 4.0 Mednarodna. / This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International ULpicoenrsaeb. nikom je dovoljeno reproduciranje brez predelave avtorskega dela, distribuiranje, dajanje v najem in priobčitev j avnosti samega izvirnega avtorskega dela, in sicer pod pogojem, da navedejo avtorja in da ne gre za komercialno uporabo. /U Tpohirsa lbicnenikseo mall owjes rdeousveorsl jteon coo pyr eapnrdo ddiustcriirbauntej et heb mreazt erpiarle dine laanvye m aedvituomrs okre fgoar mdaet lian, udniasdtraipbtuedi rfaonrmje ,o ndlya,j afonrj en onvc onmamjeemrci ali np urposes opnrliyo, bančdit eovn lyj asvon loonsgt ia ss aamttreibguat iioznv iirs ngeivgean taov tthoer scrkeeagtoar .dela, in sicer pod pogojem, da navedejo avtorja in da ne gre za komercialno uporabo. / This license allows reusers to copy and distribute the material in any medium or format in unadapted form Vonslay, gforra dnoivnaco mtrmetejrihci aol speubrp ovs etse oj nklyn, jiagnid s oon loy bsoja lvolnjge naas apttordib ulitcioenn icso g iCverne taot itvhee cCreoamtorm. ons, razen če to ni navedeno drugače. Če ž elite ponovno uporabiti gradivo tretjih oseb, ki ni zajeto v licenci Creative Commons, boste morali pridobiti dovoljenje nVespao gsrraeddinvoa tordet jiimh eotsneikba v a tvetjo krnskjiighi spor aovbicj.a v/l jeAnnay pthoidrd l-ipcaerntyc om Catrereiaatli vine tChios mbomoko niss ,p ruabzliesnhe čd eu tnod enr i thnea vbeoodke’ns oC drerautigvaeč Ce.o mmons lČiceen cžee ulintele sps oinndoicvanteod uotphoerrwaibsei tiin g trhaed cirveodi tt rlientej ihto othsee bm,a tkeir inali. zIaf j eyotou wvo luiclde nlikcie Ctor reeautsiev ea nCy othmirmd-poanrsty, bmoastetrei aml noorta cloi vperreidd obyb itthie book’s Cdorevaotilvjee nCjoem nmeopnos slriceednnceo, yooud wimille nteneidk ato aovbttoairns kpiehrm pirssaivonic .d i/re cAtlyn yfr tohmir dth-pe acrotpyy rmigahtte rhiaolld ienr .this book is published under the book’s Creative Commons licence unless indicated otherwise in the credit line to the material. If you would like to reuse any third-party material hntottp cso:v/er/ecdr beya ttihvee bcooomk’ms Conresa.toivreg /Cloicmemnosness /libceyn-cne,c y-onud w/4il.l0 n/eed to obtain permission directly from the copyright holder. Phtrtipsps:e/v/kcere patoivšlejcitoem nma onnass.olorvg/ ulirceednnseišst/vbay -anlic -pnod /e4-p.0o/š ti na naslov: pazu@pazu.si Prispevke pošljite na naslov uredništva ali po e-pošti na naslov: pazu@pazu.si POMURSKA OBZORJA Letnik Številka september 2025 12 22 Prispevki Stran Kratek uvod v radijsko astronomijo Rok Vogrinčič 1 Regeneracija pri plaščarju Ciona Špela Gorički in William Jeffery 15 Kje so moji ključi: Spoznavanje demence skozi zgodbe Zdenka Čebašek-Travnik in Saša Novak 27 POPMOMURUSRKSAK AO BOZBOZROJRAJA VoVl.o 1l.2 1, 0N, oN. o22. ,1 p9,p .p 1p–. 14–,8 s, eapvtgeumstb 2er0 230 25 KAraPteLkJ IuCvoEd V vO raDdEij sNkoA a SsPtrOonLoZmKiIjoH TEKOČEKRISTALNIH POVRŠINAH Rok Vogrinčič Sprejeto USARNODOŠ ZT (KLeAk LfaErmCa cevtska družba d.d.), Ljubljana, Slovenija. 20. 11. 2024 Elektronska pošta: rokvogrincic@gmail.com Univerza v Ljubljani, Medicinska fakulteta, Inštitut za biofiziko Ljubljana, Slovenija. Sprejeto 22. 6. 2022 Univerza v Mariboru, Fakulteta za naravoslovje in matematiko, Maribor, Slovenija. Izdano IDnsotitputi Jsonžeif aStveftano, rOdsek za fiziko trdne snovi, Ljubljana, Slovenija. 15. 9. 2025 Izdano E-poštta: uroroksv.otkgarliencc@ic@mgf.munail-.lcj.osim 18. 8. 2023 DOPISNI AVTOR EP-opvošztea:t uerkos .Ztkalčece@tkmi fr.uandi-ilj.sski e astronomije segajo v leto 1933, ko je Karl Jansky odkril radijski izvor v središču Galaksije. Grote Re- Pbeorv zjee tleekta V19 3p7r izsgpreavdkiul psrov i ppraerdasbtoavlilčjenni ir erfleezkutlotart,i s rakzaitsekraimv joe kizedmeliajslk pi rvaek rtaivdnijossktei zemmikljreovliitdres kRihim skkaep cljeics tev. oMdeed knlaju čnspimoliz okidh- pkroirtoji zjne irha dpijoskvar šeinmaihs,i jak ni evtetrmalenljeijgoa vnoad ikaan ipzorit rvoaplonvihn i dlaosltžnionsi t2ih1 tcemko, čkiih o mkorgisotčaalo pv.r eučSepvoalnzjkee ,s trusk turtek ionč irnoatmacii je iGmaplarekgsnijier,a nsaej mradikirjsokpoo rvoazlonvea pnojev rpšrioned,i rkai sokdobziij agjo sttaek o bvloakdeo pkroath oul,j ek,i sbol ozkadirnajjeo dviedsnetole stvjee tlvo boos.p Rreaddjiujs kion teemrdisisijcoip dlienlaimrnoih n ar atezrismkaičvn o[1 (-z3a]r.a dZi atreamdi- ipzejeramtunrihe tfeizleiksaal)n iihn lnaesttenromstiič, nkoo,t ksoot ojed psoinrhnroosttr onna szkmo rszeavl,a snajme, ok-i cnealsjetanjjae ,z aorpatdiči nina teprraokscoijjne oeslte kintr ofunnokvc zio mnaalgnnoesttn pimri i vpisooljki.i hR atldaikjsihk,i teleskopi, na primer parabolični reflektorji, zbirajo radijsko valo- tvaaknej ep ionv rgšai nues mobeertjaajjoo všt ežvairlinleec m zo ažnntoesntoi .u Vpoisroakboe , lomčeljdiv dorsut gdimos ev- Ključne besede: mžeejod izc iinnit, eprrfie rdoemzinetfreikjoc,i jki ii nz dčrišučžeunjeju s eigmnbalael avžeeč, panretevnle kina ho mpoovgrošična radijska astronomija, iuns tpvrair jparnejcei zpnoedmro zbanzinha vsalinkj ur akdeimjskikiha liijz. vLoarnoiv .s oP rbi iloi pizadzoelvaanni jup rvsei interferometrija, radijsko sevanje, pupriomrearbkljia jtoa koibh čuptoljvivrši irna dnijas koi spnorevjie mtenkiokči ish š ikroriksotaploasvo v[4n,i m5i] ,o jkai- parabolični reflektor, očemvoalgcoi činaj od oslegleimkt iivnntoeg srparceijmskinimja nčjaes okmem, ikjsakre o smesotgavoeč ak azpazljnica vaondje radijski sprejemnik gšilbedkeih nsaig nteamlopve irza tvuersnoolj an. astavljivo mezofazo. Izkaže se, da na drsenje kapljic prvenstveno vpliva pozicijski red tekočekristalnih molekul ob stični plasti, medtem ko je prenos kemikalij med nemešljivima tekočinama odvisen od orientacijske urejenosti Ključne besede: mezofaze. Polzeče kapljice vode na takih površinah lahko izjemno kapljice, tekoči kristali, učinkovito odstranjujejo ione težkih kovin, kar nakazuje možnosti fazni prehodi, uporabe pri varovanju okolja, v biomedicinski diagnostiki in mikrofluidika, odzivne površine kemijski sintezi https::///ddooi.io.orgrg/1/21.01.818669900//pop.o1.210.2.129.1.1--184.2.2002235 Besseeddiillo © VTokgarliencč, i2č0, 230 25 2 POMURSKA OBZORJA 1 Začetki radijske astronomije Prvo opazovanje izvenzemeljskih radijskih valov je leta 1933 izvedel Karl Guthe Jansky v Bellovih telefonskih laboratorijih v ZDA. Jansky je zgradil vrtljivo anteno, ki je de- lovala pri valovni dolžini 15 m, da bi preučeval smer prihoda atmosferskih motenj, ki povzročajo nezaželen radijski šum v komunikacijskih sprejemnikih. Do konca leta 1933 je ugotovil, da izvira sprejeti radijski šum iz treh virov: lokalnih neviht, kombiniranega sevanja oddaljenih neviht in izvenzemeljskega izvora v bližini središča Galaksije. Kasneje je dokazal, da radijsko sevanje prihaja iz vira, razpršenega po Rimski cesti, pri čemer je največja intenzivnost izvirala iz središča Galaksije. Jansky je prepoznal pomen svojega odkritja in predlagal gradnjo paraboličnega zrcala za nadaljnja opazovanja pri metrskih valovnih dolžinah. Leta 1937 se je Grote Reber odločil nadaljevati Janskyevo odkritje, tako da je zgradil parabolični reflektor s premerom 9,5 m, glej Sliko 1. Svoj projekt je financiral sam. Slika 1: Parabolični reflektor s premerom 9,5 m, ki ga je leta 1937 zgradil Grote Reber v Wheatonu, Illinois, ZDA. Vir: [1] Reber je začel opazovanja pri valovni dolžini 9 cm, saj je domneval, da bi pri krajših valovnih dolžinah dosegel boljšo ločljivost in če bi sevanje sledilo Planckovemu zakonu za črno telo, bi bila sprejeta moč višja. Ker mu ni uspelo zaznati izvenzemeljskega radij- skega sevanja, je prešel na daljšo valovno dolžino-1,9 m. Pri tej valovni dolžini je pridobil prve radijske zemljevide Rimske ceste. Glavni vrh merjene intenzitete radijske emisije je našel v smeri ozvezdja Strelec ter nekaj manjših vrhov merjene inzenzitete v ozvezdjih Laboda in Kasiopeje. Domneval je, da sevanje izvira iz trkov med elektroni in protoni v ioniziranem medzvezdnem vodiku. Tem dognanjem je sledila vrsta pomembnih odkritij. Leta 1942 je bila prvič detektirana radijska emisija s Sonca. Kasneje istega leta so bila R. Vogrinčič: Kratek uvod v radijsko astronomijo 3 opravljena prva uspešna opazovanja termične radijske emisije iz mirnega (neaktivnega) Sonca pri centimetrski valovni dolžini. Leta 1944 je Hendrik Christoffel Van de Hulst teoretično napovedal obstoj radijske emisije pri valovni dolžini 21 cm, ki prihaja iz nev- tralnega atomskega vodika v vesolju. Ker je vodik glavna sestavina medzvezdne snovi, so ugotovili, da bi opazovanja te emisijie lahko imela velik pomen za astronomijo. Sedem let kasneje je bila napoved eksperimentalno dokazana. Najpomembnejši zgodnji teoretični napredek so dosegli Alfvén, Herlofson in Shklovsky z idejo o obstoju sinhrotronskega procesa, kot izvora najmočnejše kontinuirane radijske emi- sije, ki se pojavlja v različnih vrstah astronomskih izvorov. Leta 1946 so s pomočjo radijske interferometrije uspeli bistveno izboljšati ločljivost radijskih teleskopov. Ta tehnika uporablja več anten za snemanje radijskih izvorov, največja razdalja med njimi pa je tista, ki določa lo- čljivost sistema. Večja kot je razdalja (angl. baseline), višja je ločljivost sistema teleskopov. Pri velikih razdaljah (več sto do nekaj tisoč kilometrov) imenujemo tak sistem “Interferometrija dolge bazne črte” (angl. Very Large Baseline Interferometry, oziroma na kratko VLBI). Teh- nika VLBI je bila prvotno razvita v 60. letih prejšnjega stoletja ter meri razliko v času prihoda radijskega signala na dva ali več radijskih teleskopov, ki istočasno opazujejo isti radijski izvor. 2 Radijsko valovanje Radijsko valovanje je elektromagnetno valovanje z valovnimi dolžinami od milimetra do več metrov. Za njihovo zaznavo potrebujemo instrument, ki pretvori radijsko valovanje v izhodni signal, ki ga lahko slišimo ali vidimo. Valovna dolžina radijskega valovanja je običajno izražena v metrih, frekvenca pa v MHz (mega Hertz, 1 Hz = 1/sekunda). Radijsko valovanje je tesno povezano z gibanjem elektronov. Ko se gibanje elektrona spremeni, na primer, ko pospeši ali pojema, povzroči motnjo v okoliškem električnem polju in tako ustvari elektromagnetno (EM) valovanje. Če elektron oscilira (se premika naprej in nazaj) pri določeni frekvenci, bo oddajal radijsko valovanje z nihajočimi elek- tričnimi in magnetnimi polji pri tej frekvenci. Ta proces se zgodi v radijskem oddajniku, kjer se na anteno pritisne izmenična napetost. To povzroči, da se elektroni v anteni pre- mikajo naprej in nazaj s frekvenco oddajnika, kar proizvaja radijsko valovanje, ki se širi navzven. Obratno velja v primeru radijskega sprejemnika, kjer vpadno radijsko valovanje s svojo komponento električnega polja povzroči gibanje elektronov v sprejemni anteni, to pa inducira električni tok, ki niha s frekvenco vpadnega radijskega valovanja. 3 Procesi nastanka radijskega valovanja 3.1 Termično radijsko sevanje trdnin Gibanje električnih nabojev povzroči naravno termično sevanje trdnin. To sevanje je lahko zelo šibko, vendar se pojavi v zelo širokem razponu valovnih dolžin, vključno z ra- dijskimi valovnimi dolžinami. Če je objekt vroč, postane vidno sevanje očitno, saj objekt začne žareti, najprej rdeče, nato belo, ko se temperatura zviša. Intenziteto radijskega sevanja, ki jo lahko pričakujemo pri različnih valovnih dolžinah, to je spekter sevanja 4 POMURSKA OBZORJA popolnega sevalca, je teoretično izpeljal Max Planck leta 1901. Odvisnost intenzitete sevanja od valovne dolžine je prikazana na Sliki 2. Najvišja intenziteta za katerokoli dano temperature T se pojavi pri valovni dolžini λ do- ločeni z Wienovim zakonom: (1) kjer je C konstanta in znaša približno 0,29 cmK. Slika 2: Spekter popolnega sevalca. Od leve proti desni si sledijo: rentgenski žarki, ultravijolična svetloba (UV), vidna svetloba označena z O, infrardeča svetloba (IR) ter radijska svetloba. Navpična os prikazuje relativno izsevano moč, spodnja vodoravna os prikazuje valovno dolžino v enotah metrov, zgornja vodoravna os pa prikazuje tipič- no vrednost valovne dolžine za različne vrste svetlobe. Radijska svetloba se začne pri valovni dolžini milimetra in je navzgor neomejena. Vir: [2] Za dolge valovne dolžine je intenziteta podana z Rayleigh-Jeansovim zakonom, ki pravi, da je moč sevanja P popolnega sevalca pri absolutni temperaturi T: (2) kjer je Boltzmannova konstanta in valovna dolžina izsevane svetlobe. 3.2 Termično in netermično sevanje plina Termično sevanje črnega telesa je elektromagnetno sevanje, ki ga oddaja snov izključno zaradi svoje temperature. To sevanje doseže vrh pri krajših valovnih dolžinah. Črno telo je idealen oddajnik in absorber, ki seva energijo v zveznem spektru, podobnega imajo na primer zvezde. Poleg termičnega sevanja pa lahko nabit delec, kot je elektron, pospeši ali upočasni v električnem polju drugega nabitega delca, običajno iona. V ioniziranem plinu (tipično R. Vogrinčič: Kratek uvod v radijsko astronomijo 5 ioniziran zaradi UV ali rentgenskega sevanja, ki ga oddajajo vroče zvezde) so prisotni ele- ktroni in ioni, ki se med seboj privlačijo ali odbijajo. Ko se elektron približa pozitivnemu ionu, nanj deluje privlačna električna sila. Elektron bo zaradi te sile spremenil svojo pot, kot je prikazano na Sliki 3. Sprememba gibanja (elektron se pospešeno giblje, saj njegov tir postane ukrivljen) ustvari radijsko valovanje (izseva se foton), katerega energija je enaka spremembi kinetične energije elektrona pri gibanju mimo v okolici iona. Sevanje, ki nastane na ta način, imenujemo zavorno sevanje in predstavlja obliko netermičnega sevanja. Slika 3: Pot gibajočega se elektrona, ki ga preusmeri pozitivni ion. Vir: [2] Spoznajmo še, kaj se zgodi z radijskim valovanjem, ko vstopi v ioniziran plin. Električno polje vpadnega radijskega valovanja pospeši elektrone in povzroči njihovo nihanje naprej in nazaj pri radijski frekvenci valovanja. Ko elektroni nihajo, tudi sami oddajajo valova- nje pri isti radijski frekvenci. Sekundarno valovanje se združi z vpadnim valovanjem in rahlo spremeni njegovo pot. To spremembo smeri valovanja imenujemo lom ali refrak- cija. Če je v ioniziranem plinu dovolj elektronov, je sekundarni val tako močan, da pride do popolnega odboja. Na ta način zgornji sloj Zemljine atmosfere, ki ga imenujemo ionosfera, odbije radijsko valovanje nekaterih zemeljskih oddajnikov nazaj proti Zemlji. Pri določeni gostoti elektronov v plinu pride do popolnega odboja, ki nastopi takrat, ko frekvenca radijskega valovanja vzbudi naravno frekvenco nihanja elektronov. To ime- nujemo kritična oziroma plazemska frekvenca. Več elektronov pomeni višjo plazemsko frekvenco. Radijsko valovanje se lahko v ioniziranem plinu tudi absorbira. Predpostavimo, da je fre- kvenca dovolj visoka, da lahko radijsko valovanje potuje skozi ioniziran plin. Elektroni v plinu nihajo zaradi interakcije z radijskim valovanjem. Če je številska gostota elektronov Slika 4: Spekter termičnega radijskega sevanja ioniziranega plina. Del AB ustreza krat- kim valovom, ko je plin polprozoren. Pri dolgih valovih plin postane neprozoren za radijsko valovanje. Spekter, ki ga določa Rayleigh-Jeansov zakon, je del BC grafa. Vir: [2] 6 POMURSKA OBZORJA dovolj velika, le-ti ne morejo nihati prosto brez da bi prišlo do trkov z atomi in ioni pli- na. Zaradi pogostih trkov gibanje elektronov postane naključno, tako da se energija, ki so jo prejeli iz radijskega valovanja, spremeni v termično gibanje in posledično termično sevanje. Energija vpadnega radijskega valovanja je bila torej absorbirana in pretvorjena v toploto. Spekter termičnega radijskega sevanja ioniziranega plina pri določeni tempera- turi je prikazan na Sliki 4. Spekter netermičnega sevanja lahko matematično opišemo s potenčno funkcijo. Izsevana moč je proporcionalna , kjer je x spektralni indeks s povprečno vrednostjo okoli 0,6. Dva glavna kriterija za presojanje, kdaj je radijsko sevanje netermično, sta izjemna inten- ziteta in oblika spektra. Izredno visoka vrednost temperature v enačbi za spektralno svetlost kaže na to, da je sevanje netermično. Primer takega spektra je prikazan na Sliki 5. Slika 5: Tipičen spekter netermičnega sevanja. Vodoravna os kaže valovno dolžino valovanja, navpična os pa izsevano moč. Vir: [2] 3.3 Sinhrotronsko sevanje Če elektron spremeni svojo smer zaradi vpliva magnetnega polja, bo le-ta seval. Sinhrotronsko sevanje nastaja v zelo širokem frekvenčnem pasu. V astronomskih izvo- rih vidimo radijsko sevanje kombiniranega učinka velikega števila elektronov, z velikim razponom energij. Večino netermičnega radijskega sevanja lahko opišemo že pri nizkih magnetnih poljih, ki merijo le (Gauss, ), tudi če so gostote elektronov majhne, vendar pod pogojem, da imajo ti visoko energijo. Potrebna energija elektrona za proizvodnjo opazovanega radijskega sevanja mora biti potem približno 1 GeV (giga elektronvolt). 3.4 Spektralne črte atoma Ko atom absorbira energijo, preide v višje energijsko kvantno stanje. Da se lahko vrne v nižje energijsko kvantno stanje, mora oddati foton (delec svetlobe). Sprememba energije pri prehodu med takima kvantnima stanjema je enaka energiji izsevanega fotona, to je R. Vogrinčič: Kratek uvod v radijsko astronomijo 7 , kjer je h Planckova konstanta, f pa je frekvenca svetlobe. Če torej želimo najti radijske spektralne črte v astronomskih izvorih, mora biti na voljo dovolj atomov ali mo- lekul v ustreznih kvantnih stanjih, da lahko pride do prehodov, pri čemer je sprememba energije obratno sorazmerna z valovno dolžino fotona. Manjša kot je sprememba energi- je, daljša je valovna dolžina. To je znano kot Rydbergova formula: (3) kjer je Rydbergova konstanta, in pa sta energijski stanji. Možnost za ta prehod je razmeroma majhna. Da bi na primer nastalo radijsko valovanje pri 3,3 cm, se mora sprememba energije zgoditi med stanji in . V nevtralnih atomih vodika (HI) pride do t.i. hiperfinih prehodov. Proton in elektron v njegovi okolici, se vrtita vsak okoli svojih osi, to količino imenujemo spin. Vrteča se delca delujeta kot majhna elektromagneta, saj gibajoči se naboj ustvari električni tok, ta pa povzroči nastanek magnetnega polja. Če sta spin protona in elektrona istosmerna, ima atom vodika nekoliko več energije kot takrat, ko sta nasprotno usmerjena. Ko elektron v višjem energijskem stanju spremeni smer svojega spina, pride do hiperfinega prehoda in odda se sevanje (foton) z valovno dolžino približno 21 cm, glej Sliko 6. Verjetnost naravnega prehoda iz višjega energijskega stanja je tako majhna, da je pov- prečna frekvenca, s katero atom vodika proizvede sevanje pri 21 cm, le 1 na 11 milijonov let. Slika 6: Nastanek vodikove spektralne črte pri 21 cm valovne dolžine. Na levi sliki imata proton in elektron istosmerna spina, na desni pa je spin elektrona nasproten spinu protona. Vir: [2] Kljub tej nizki verjetnosti prehoda je obseg medzvezdnega prostora tako ogromen, da je sku- pna količina sevanja zadostna, da jo lahko brez težav opazimo v naši Galaksiji. Radijska vo- dikova črta (emisija) nudi veliko informacij o galaktični strukturi. V tem območju ne obstaja nobena druga intenzivna radijska črta, ki bi motila opazovanje 21-centimetrske črte. Druga posebnost opazovanja spektralnih črt je, da omogočajo določanje hitrosti z Dopplerjevimi premiki. Dopplerjev premik izrazimo kot relativno spremembo valovne dolžine : (4) kjer je hitrost radijskega izvora, pa je hitrost svetlobe v vakuumu. Če se na primer medzvezdni oblak vodika giblje proti nam, postane valovna dolžina opazovane 21-cen- timetrske črte nekoliko krajša, medtem ko se valovna dolžina poveča, če se oblak od nas oddaljuje. Tako lahko ugotovimo hitrosti medzvezdnih oblakov vodika, kar vodi do pomembnega znanja o strukturi in rotaciji Galaksije. 8 POMURSKA OBZORJA 4 Radijski teleskopi 4.1 Parabolični reflektorji Parabolični reflektorji (zrcala) se uporabljajo za zbiranje radijskega valovanja in usmerja- Slika 7: Radijski teleskop s paraboličnim reflektorjem. Vzporedni žarki (radijsko valo- vanje) iz vesolja se odbijejo s parabolične površine in se zberejo v gorišču. Vir: [2] nje tega v fokus, od koder se prenesejo na sprejemnik preko sprejemne linije, glej Sliko 7. Površina reflektorja radijskega teleskopa ne more biti stekleno zrcalo, kot smo ga vajeni pri optičnih teleskopih, ki delujejo v vidnem območju, temveč mora biti kovinsko. Povr- šina je lahko kovinska mreža, če so luknje v mreži majhne v primerjavi z valovno dolžino vpadnega radijskega valovanja. Razlika med optičnim in radijskim teleskopom je v po- stavitvi gorišča. Radijsko valovanje se zbira v kovinskem žarilcu (angl. Feed) in se prenaša do radijskega sprejemnika po valovodu (angl. Waveguide). Za opazovanje nebesnih radij- skih izvorov je zaželjeno uporabiti teleskop z ozkim glavnim snopom (“vidno polje”), glej Sliko 8. Glavni snop sprejema največji signal, ko je usmerjen naravnost proti radijskemu izvoru. Če je usmerjen nekoliko stran od njega, še vedno prejme določen delež signala. Da bi ločili dva izvora, ki sta blizu skupaj, potrebujemo ozek snop, da zagotovimo dobro ločljivost. Obstajata dva dobra razloga, zakaj želimo velik radijski teleskop. Prvič, večja površina zbere več svetlobe. Drugič, večji kot je radijski teleskop, ožji snop lahko ima in je zato boljši pri ločevanju izvorov, ki so blizu skupaj. Širina snopa ali ločljivost radijskega teleskopa je podana kot: R. Vogrinčič: Kratek uvod v radijsko astronomijo 9 Slika 8: Smerni diagram antene (radijskega teleskopa). Diagram prikazuje, kako je občutljivost antene na sprejeto moč odvisna od smeri. Kot med smerema, ki ustrezata polovici največje občutljivosti, se imenuje širina glavnega snopa in je na sliki označena s črtkanimi črtami. Vir: [2] (5) kjer je premer parabole, pa je valovna dolžina vpadnega valovanja. Pri radijskem teleskopu je pomembno, da je oblika reflektorja (zrcala) kar se da podobna paraboli, če pa površina odstopa več kot , pride do popačenja. Do tega pride zaradi temperaturnih nihanj, vetra, deformacij zaradi neenakomerno porazdeljene teže, itd. 4.2 Interferometer Slika 9: Interferometer z dvema antenama (A1 in A2). Signala obeh anten združimo na sprejemniku. Vir: [2] Interferometer je sestavljen iz dveh ločenih anten, povezanih skupaj, kombinirani signal pa se nato prenese na sprejemnik, kot je prikazano na Sliki 9. Črta, ki povezuje obe anteni, se imenuje bazna linija (angl. Baseline). Da bi razume- li delovanje interferometra, si predstavljajmo, da opazujemo oddaljen radijski izvor in želimo videti, kako je signal na sprejemniku odvisen od smeri izvora. Če je smer izvora 10 POMURSKA OBZORJA pravokotna na bazno linijo interferometra, sta dva signala na dveh antenah v fazi in se zato seštevata, kot je prikazano na Sliki 10 (a). Kratko časovno obdobje pozneje bo izgledalo, kot da je izvor spremenil svojo smer glede na bazno linijo interferometra zaradi vrtenja Zemlje. Posledično signala na dveh antenah nista več v fazi. Ko je razlika poti enaka polovici valovne dolžine, , sta signala na dveh antenah popolnoma izven faze in se zato izničita, Slika 10 (b). Ko se izvor premika naprej, signali spet pridejo v fazo. Naj- večji signal se ponovno doseže, ko je razlika poti enaka celi valovni dolžini, , Slika 10 (c). Če se izvor še naprej premika, signali izmenično prihajajo v in iz faze, kar daje serijo Slika 10: Kombinacija signalov na interferometru sestavljenemu iz dveh antenah, A1 in A2. (a) in (c) Anteni sta v fazi (se seštejeta), (b) anteni sta izven faze (se odštejeta). Vir: [2] maksimumov in minimumov v interferenčnem vzorcu. Če je dolžina bazne linije, potem sprememba v smeri izvora da razliko poti . Tako se signal spremeni od enega maksimuma do drugega, ko je (6) merjeno v enotah radianov (rad). Vzorec sprejema interferometra zato prehaja skozi seri- jo maksimumov in minimumov, širina vsakega režnja pa je enaka . Posamezna antena ima širino snopa , kjer je premer odprtine. Učinek povezovanja dveh anten v interferometer je razdelitev glavnega snopa ene antene na več režnjev, kot prikazuje Slika Slika 11: (a) Sevalni diagram ene antene, (b) sevalni diagram interferometra. Vir: [2] 11. Ločljivost interferometra izhaja iz širine režnja. Ta je odvisna od razdalje med antena- ma (če je ta velika, je širina majhna). Na izhodu kaže sprejemnik interferometra serijo maksimumov in minimumov merjene amplitude moči, glej Sliko 12. Ta diagram pred- stavlja merjeno moč na izhodu zaradi točkastega radijskega izvora, ko ta prečka vidno polje anten. Smer izvora lahko natančno določimo na podlagi oblike režnjev. Pri osre- R. Vogrinčič: Kratek uvod v radijsko astronomijo 11 dnjem maksimumu moči je izvor točno pod pravim kotom na bazno črto interferometra. Interferometer lahko uporabimo tudi za merjenje kotne velikosti izvora. Če opazujemo točkasti izvor, minimum merjene moči pade na nič. Če pa izvor ni točkast (npr. Sonce), lahko posamezne dele izvora obravnavamo kot točkaste in izmerimo njihov kombinirani učinek, kot prikazuje Slika 13. Končni interferenčni vzorec zaradi tega ne kaže ničelnih minimumov moči. Razmerje (7) se imenuje vidnost režnja (angl. Fringe Visibility). Njegova vrednost predstavlja kotno širino izvora. Slika 12: Prejeta moč točkastega izvora. Vodoravna os predstavlja čas merjenja, navpič- na os pa merjeno moč izvora. Osrednji vrh moči nam pove smer proti izvoru. Vir: [2] Slika 13: (a) Komponente prejete moči razsežnega (ne-točkastega) izvora. Vsaka krivu- lja je obravnavana kot točkasti izvor. (b) Končna moč razsežnega izvora. Vir: [2] 4.3 Spremenljivi interferometer Več podrobnosti o strukturi radijskega izvora lahko pridobimo z merjenjem vidnosti re- žnja pri različnih razdaljah anten interferometra. Postopek vključuje Fourierjevo sintezo. Opazovanje izvora z interferometrom pri različnih dolžinah bazne črte je način iskanja sinusnega valovanja različnih amplitud in faz. Njihovo združevanje nam omogoča, da pridobimo strukturo izvora v enaki meri podrobnosti, kot če bi imeli eno anteno z ena- kimi dimenzijami odprtine, kot je največja razdalja med antenama v interferometru. 12 POMURSKA OBZORJA Interferometer so sprva spreminjali le vzdolž ene bazne črte, kasneje pa se je izkazalo, da je spremenljivi interferometer boljša metoda. Primer takega je bil sistem interferometra v obliki črke T, kot je prikazano na Sliki 14. V tem sistemu je ena bazna črta običajno obrnjena tako, da poteka od vzhoda proti zahodu (meri rektascenzijo, R.A.), druga pa od severa do juga (meri deklinacijo, Dec.). Danes je zelo priljubljen sistem v obliki črke Y, tak je na primer interferometer Very Large Array (VLA). S spreminjanjem bazne črte med antenami lahko preučujemo strukturo radijskega izvora. Predpostavimo, da opazujemo pod povsem drugim kotom, kot je na primer prikazano na Sliki 15. Takrat je učinkovita bazna črta BC. Bazno črto lahko učinkovito spreminjamo s pomočjo premičnih anten (na primer antene na tirnicah). Signal pri C doseže sprejemnik po poti CA + AO, medtem ko pri B potuje po BO. Da bi izenačili te dolžine poti, je treba dolžino kabla do sprejemnika O ustrezno prilagoditi. V tem kontekstu je vredno omeniti, da radijski sprejemnik sprejema signale v območju frekvenc, osredotočenem okoli glavne frekvence. Posledično se hkrati sprejema niz nekoliko različnih frekvenc. Snopi interferometra se ujemajo, ko je skupna razlika poti do sprejemnika enaka nič. Če so poti različne, se snopi pri različnih frekvencah ne ujemajo več in postanejo manj ostri. Slika 14: Interferometer s spremenljivo bazno črto. Vodoravna os poteka v smeri vzhod-zahod, navpična os pa v smeri sever-jug. Vir: [2] Slika 15: Efektivna bazna črta (BC) spremenljivega interferometra. Vir: [2] R. Vogrinčič: Kratek uvod v radijsko astronomijo 13 4.4 Sinteza odprtine Predpostavimo, da imamo veliko odprtino razdeljeno na mrežo, kot je prikazano na Sliki 16 in da imamo anteno (radijski teleskop) v velikosti enega polja mreže. Odprtino definirajo antene, ki so vključene v interferometer. Če združimo signale, moramo dobiti enak rezultat kot za celotno veliko odprtino. Da bi jih združili, moramo vedeti, kako so antene med seboj povezane v fazi. Najboljši način vključevanja fazne povezave med sekcijami je pridobitev izhodnega signala iz dveh sekcij hkrati (na primer A-B in C-D). Ugotoviti moramo le, kakšne relativne lege se pojavijo v odprtini, opraviti opazovanja s pripadajočim interferometrom in nato združiti izhodne signale na pravilen način, da dobimo rezultat za celotno odprtino. Na splošno se vključuje vse relativne razdalje v od- prtini. Združitev signalov na pravilen način bo dala enako ločljivost, kot ena sama velika odprtina. Ker opazujemo z majhnimi antenami, je zbirna površina in občutljivost veliko manjša, kot bi bila, če bi imeli eno samo anteno v velikosti velike odprtine. Slika 16: Sinteza odprtine s štirimi antenami (A, B, C in D). Vir: [2] 5 Radijski sprejemnik Radijski sprejemnik mora biti izjemno občutljiv in stabilen. Uporablja se za merjenje prejetega radijskega signala. Najpomembnejše zahteve za občutljiv sprejemnik so: Radijski elementi ne smejo povzročati občutnega šuma; Vhod mora imeti široko pasovno širino; Izhod mora biti povprečen čez čim daljše obdobje. Temu pravimo integracijski čas; Na Sliki 17 so prikazani bistveni koraki sistema za merjenje moči astronomskih izvorov. Radijsko valovanje, ki ga zbere radijski teleskop, se pripelje do gorišča in se preko valov- nega vodnika prenese na predojačevalec. Ker radio-frekvenčni (RF) signal hitro oscilira, ga je treba pretvoriti v enosmerni tok, da se ustvari izhodni signal, ki ga je mogoče za- beležiti. Prejeto moč lahko izmerimo s primerjavo z referenčnim izvorom (tipično je to lokalni oscilator). Signal gre skozi predojačevalec, ki je pogosto ohlajen pod temperaturo 14 POMURSKA OBZORJA okolice, da se s tem zmanjša termični šum. Radijski sprejemnik za namene merjenja astronomskih izvorov je občutljiv, ker ima široko vhodno pasovno širino za radijske fre- kvence in dolgo časovno konstanto izhoda (povprečenje čez dolga obdobja). Slika 17: Sistem radijskega sprejemnika za merjenje astronomskih izvorov. Vir: [2] Literatura https://en.wikipedia.org/wiki/Grote_Reber (Dostopano 19. 11. 2024) HEY, J. S., 1971, The Radio Universe 2nd Edition, Pergamon Press Ltd. https://en.wikipedia.org/wiki/Rydberg_formula (Dostopano 19. 11. 2024) SAJE, TADEJA, 2017, Radioteleskop za vodikovo črto 21cm [na spletu]. Magistrsko delo. (Dostopano 19. 11. 2024). Pridobljeno s: https://repozitorij.uni-lj.si/IzpisGradiva.php?lang=slv&id=88901 POPMOMURUSRKSAK AO BOZBOZROJRAJA VoVl.o 1l.2 1, 0N, oN. o22. ,1 p9,p .p 1p5. –12–58,, saevpgtuesmt b20er2 32 025 KReAgPeLneJrIaCcEija V pOriD pEla NščaAr jSuP COiLonZaKIH TEKOČEKRISTALNIH POVRŠINAH Špela Gorički1 in William Jeffery2 UROŠ TKALEC 1 Scriptorium biologorum – Biološka pisarna d.o.o., Nikole Tesla 6, Murska Sobota, Univerza v Ljubljani, Medicinska fakulteta, Inštitut za biofiziko Ljubljana, Slovenija. SSpprreejjeettoo goricki.spela@gmail.com 22. 6. 2022 U2 Uninvievrezras ivty M ofa rMibaorryul,a nFda,k uDlteeptaar ztma nenarta ovfo Bslioovlojeg iyn, Cmoaltleemgea Ptiakrok, MMaDri,b ZoDr, ASlovenija. 16. 12. 2024 Institut Jožef Stefan, Odsek za fiziko trdne snovi, Ljubljana, Slovenija. Izdano E-pošta uros.tkalec@mf.uni-lj.si I1z8d. a8n. 2o023 Dopisni avtor 15. 9. 2025 DgoOriPcIkSiN.sIp AelVaT@OgRm ail.com E-pošta: uros.tkalec@mf.uni-lj.si Povzettek CVio npar iisnptesvtkinua lisso jep preladšsčtaarv l(jpenoid dreebzluol tTatui nircaaztias,k adve blo kstermunijasrkjii/ Cahkotirvdnaotas)t,i kim jeik rsoploitzrnskainh zak aepnlejigca nvaojbdleiž jinha živsepčoihlz ksioh- proodrnoizknoivh vrpeotevnrčšianrajehv,. Vkein dtaerm peal jiijmo a Cnaio naan viz ootsruoppljnivihem l ansatsnporsottijhu tze kvoeččiinho vrkertiesntačlaorvje. v, kSip koalžzekjeo, oms ejenteek sopčoinsoambni ostiim repgreengenriarcainjee, močne regenerativne sposobnosti. Na primer: strukture, odstranje- mnei kizr odpisotarolnzengea pdoelvar tšeinlees,a k, ki ootd sbtiaj asjiofo tna k(por evboadvon ak ootd porljtein, as)o i nz amdnojže- dgaensei,t lseet jlea hkvo opsopproedlnjuo mina treergdeinsceirpirlainjoa rinz iphr eroasztiaslkeagva p[r1o-k3s].i mZalanreagdai idzejelam tenliehs af ivz ilkea nlneikha jl atesdtnnoihst. iP, rkeoutč esvoa loi dsmpoor nnoeskta tneare z cmelrizčnale, isna moo-- cleekljuelnarjen,e ompteihčnana izpmroes, okjni osostd einlu jfeujon kpcriio nreaglnenoesrta pcirji vdisotaklnihih t ldaekliohv, tealkees ap. oOvdršsitnraen oitbeve tdaijsot ašltneivhi lsntreu mktourž nsporsotiž iu cpeolirčanboe ,s mretd ( adproupgtiomz ov) mnae mdiecsintui, rparnie d ienz pinofšelkjec sijiig inna lč rišačstennejuga e fmakbtaolrajžae W, pnrte vv lšekkražhn op okovšršairno i–n dpihria lpnri einci zpnreehmr aznajezvnaalvnai nojrug akne,m kiik sael inj. aLhaajnai vs op rboiklis iimzdaelnlaenmi pdrevlui pterliemsae.r Mki attiačknieh ceploicver švi nš krnžan i oksonšoavrii sete akkotčivihir ajkor izsata dloevli te[v4 ,i n5 p],o škii- ljanje migratornih predniških celic na mesto rane, kjer se diferenci- oramjoo vg orčeagjeon seerilreakjtoičvan od issptarlenma itnkjiavnaj ein k oemrgiajnskee. Dseissttaavlnea kraepglejince vraocdijea gzalehdteev an ai zrteažmapnejer ašttuervnilon ihn agsetanvolvji,v vok lmjučenzoof asz hos. pI7z0k, akžie jes en, udjean nzaa Ključne besede: dprrasevnilnjeo kzavpijlajincj ep prvreontesitnvoevn, oin v gpelnivoav ,p vokzlijcuičjseknii hr evd s itgenkaolčneok priostta Dlneihl- regeneracija, mta/oNleokutclh o, kbi usstmičneri jap dlaifsetir,e nmcieadctiejom v okbon ajev ljpajroečniohs s ek tekmiviikha. lNij amedn matične celice, signalizacija Wnt, npreimhoedšlnjijvihim štau dtiej koo rčeingeanmeara coijdi vpirsie Cn ioondi jeo proiejnastnacitiij,s kzaek auj rjej evnečoisntai DKlejlutač-nNeo btcehs epdoet:, mvreezteonfčaazrej.e Pv oizlzgeučbei lka aspplojiscoeb vnoodset nreag teankeihra pciojev rinši nraazhv liatih nkaoč rizt jzeam onbo- aksaipmljeictrei,č na regeneracija. tekoči kristali, unčoivnikteovv titeo s poodssotrbannojusjtei.jo ione težkih kovin, kar nakazuje možnosti fazni prehodi, uporabe pri varovanju okolja, v biomedicinski diagnostiki in mikrofluidika, odzivne površine kemijski sintezi https::///ddooi.io.orgrg/1/21.01.818669900//pop.o1.210.2.129.1.15--82.250.22032 5 Besseeddiillo © GTokrailčekc,i 2in0 2Je3ff ery, 2025 16 POMURSKA OBZORJA UVOD Regeneracija je obnavljanje obrabljenih ali poškodovanih in odmrlih delov telesa. Vse- življenjska zaloga pluripotentnih matičnih celic je osnovna zahteva regeneracije. To so še nediferencirane celice, ki so sposobne celične delitve bodisi na dve enaki nediferen- cirani celici (simetrična delitev) bodisi na dve različni hčerinski celici, od katerih ena ostane nediferencirana, druga pa gre na pot diferenciacije in obnove tkiv in organov (asimetrična delitev). Večina sesalcev, vključno s človekom, ima tekom odraslega živ- ljenja, ko se rast preneha, omejene sposobnosti regeneracije. Največkrat je regeneracija omejena le na nekatere telesne organe ali strukture, najbolj očitno in vseprisotno pa je nezmožnost obnove poškodovanih ali izrabljenih celic značilna za sesalčje možgane (Brockes in Kumar, 2008). Plaščarji so kljub drugačnemu videzu vretenčarjem sorodne morske živali, ki lahko živijo samotarsko ali pa se združujejo v kolonije, v katerih si osebki delijo določene življenjske naloge (Slika 1). Nekateri plaščarji živijo pritrjeni na podlago, drugi so celo življenje plavajoči, večina pa ima žabjim paglavcem bolj ali manj podobno ličinko. Na osnovi primerjalne anatomije ličinke in zaporedja DNA so plaščarji spoznani za evolu- cijsko sestrsko vejo vretenčarjev (Delsuc in sod., 2006). Slika 1. Nekaj primerov pritrjenih plaščarjev, ki jih združujemo v razred kozolnjakov (Ascidiacea). V smeri urinega kazalca začenši levo zgoraj: solitarna vrsta Molgula ocula- ta, dve različno obarvani obliki kolonijske vrste zvezdasti zdrizavec (Botryllus schlosseri), prevleka kolonij zvezdastega zdrizavca (B. schlosseri), posamezen osebek (zooid) kolo- nijske vrste Ecteinascidia turbinata in solitarni črevesasti kozolnjak (Ciona intestinalis) – naš modelni organizem. Slovenska poimenovanja vrst po Turk, 2007. Ciona je vrsta plaščarja, ki celo življenje živi samotarsko in se prehranjuje tako, da iz vode filtrira mikroskopske organske delce. Najdemo jo v vseh morjih sveta, tudi v Jadranskem morju, kamor se je razširila s pomočjo pomorskega transporta – je torej invazivna vrsta. V nasprotju s človekom pa ima Ciona močne regenerativne sposobnosti (Whittaker, 1975; Dahlberg in sod., 2008; Auger in sod., 2010; Jeffery, 2015a). Na primer: strukture, odstranjene z vrhnjega (distalnega) dela telesa, kot sta prebavni od- Š. Gorički in W. Jeffery: Regeneracija pri plaščarju Ciona 17 prtini (sifona) in možgani, se lahko popolnoma regenerirajo iz preostalega dela telesa v le nekaj tednih (Slika 2). Zanimivo je, da je regeneracija pri Cioni asimetrična: proksi- malne strukture, ki vsebujejo drobovino, lahko regenerirajo distalne strukture, ki smo jih omenili prej, distalne strukture pa ne morejo regenerirati proksimalnih struktur (Hirschler, 1914; Jeffery in Gorički, 2021). Preučevali smo nekatere celične in mole- kularne mehanizme, ki sodelujejo pri regeneraciji distalnih delov telesa. Namen naših raziskav o regeneraciji pri Cioni je pojasniti, zakaj je večina vretenčarjev izgubila spo- sobnost regeneracije in razviti načrt za obnovitev te sposobnosti. Slika 2. Anatomija Cione. OS – Oralni (dotekalni) sifon, AS – atrialni (izmetalni) sifon, NC – možgani (živčni vozel), BS – škržna košara, VI – drobovina (želodec, srce, gonade), AC – kloaka. A. Pogled od zgoraj na distalni del telesa. OPO – oranžno pi- gmentirani oceli. Merilo: 10 mm. B. Rob intaktnega sifona pri mladem osebku. Lobe – mišična krpa, CMB – krožna mišična vlakna. Merilo: 1 mm. Merilo je enako na slikah C. in D. C. Rob odrezanega vrha sifona en dan po odstranitvi. LMB – vzdolžna mišič- na vlakna. D. Rob sifona med regeneracijo četrti dan po odstranitvi prvotnega sifona. METODE Za preučevanje regeneracije pri Cioni se je v zadnjih desetletjih razvilo več dobrih orodij. Večino laboratorijskih poskusov izvajamo na mladih, pravkar preobraženih osebkih, ki jih pripravimo s pomočjo in vitro fertilizacije v petrijevki (Ciona ima zunanjo oploditev) in gojimo v pretočnih sistemih s tretirano morsko vodo (da preprečimo kontaminacije in okužbe) v kontroliranih pogojih dnevno-nočnega ritma osvetlitve in temperature vode ter ob natančnem doziranju hrane (fitoplankton) (Joly in sod., 2007; Dahlberg in sod., 2009; Jeffery, 2015b, c; Jeffery, 2019; Jeffery in Gorički, 2021). Drug nepogrešljiv pogoj uspešne realizacije in interpretacije laboratorijskih poskusov pa je dobra informacijska podprtost, ki vključuje sekvenciran in anotiran (okarakteriziran) genom (Dehal in sod., 2002), dostopnost številnih, tudi še neobjavljenih, izsledkov in rezultatov preučevanj plaščarjev na različnih področjih (molekularna in celična biologija, sistematika, evoluci- ja, fiziologija, ekologija itd.) ter zmogljivi serverji in dobri algoritmi, vključno s strojnim učenjem, ki so sposobni analizirati ogromne količine podatkov v razumnem času. Štirje konceptualni tipi laboratorijskih poskusov so danes potrebni za ugotavljanje vzroč- no-posledičnih povezav med dvema ali več dogodki na področju preučevanja regene- 18 POMURSKA OBZORJA racije. (1) Kvantitativna analiza: povečana ali zmanjšana koncetracija neke intrinzične molekule ali pogostost nekega dogodka mora biti značilna za pojav, ki ga proučujemo. V ta sklop spadajo primerjalne analize transkriptoma (koncentracije molekul mRNA specifičnih genov), mikromreže in kvantitativna PCR (Hamada in sod, 2015; Jeffery in sod., 2023). (2) Kvalitativna analiza: prisotnost neke molekule ali dogodka mora biti značilna za tkiva, ki jih preučujemo. V ta sklop spadajo različne in-situ tehnike uporabe specifičnih markerjev, npr. barvanje markerjev matičnih celic z alkalno fosfatazo, bar- vanje proteinov PIWI, detekcija fragmentacije DNA med apoptozo s testom TUNEL (Jeffery, 2015b; 2019), detekcija podvajanja DNA med delitvijo celic z inkubacijo v raztopini fluorescentno označenih nukleotidov EdU ter in-situ hibridizacija s specifično RNA sondo, ki se prilega tarčni mRNA (Hamada in sod., 2015; Jeffery in Gorički, 2021; Jeffery in sod., 2023). (3) Inhibicija delovanja neke molekule ali odstranitev domnevne- ga vzroka se mora izraziti v upadu ali odstranitvi pojava, ki ga preučujemo (posledice): farmakološki testi, kjer preučujemo pojav v prisotnosti specifičnih zaviralcev določenih molekul (drog), interferenca RNA, v kateri z dodatkom majhnih specifičnih molekul RNA blokiramo prevajanje tarčnih mRNA v funkcionalno beljakovino (Jeffery in Gorič- ki, 2021; Jeffery in sod., 2023). (4) Indukcija pojava s pomočjo dodatka rekombinantne molekule ali uspešna stimulacija (rešitev) pojava v prisotnosti inhibitorja neke molekule (Jeffery in Gorički, 2021). REZULTATI 1. Identifikacija niše matičnih celic pri Cioni Ko smo od preostalega telesa izolirali osrednji del sifona in ga inkubirali v gojišču, so se na njegovem zgornjem robu pravilno pojavili skupki pigmentiranih čutilnih celic, t.i. oceli, do obnove mišičnih krp med njimi pa ni prišlo (Slika 3) (Auger in sod., 2010). Slika 3. Poskus ex-situ regeneracije srednjega dela sifona (obroča). 1 – prvi rez, 2 – drugi rez. OPO - ocel. Iz tega sledi, da se nekaj predniških celic sicer nahaja v samem sifonu in tvorijo prvi fiziološki odziv na poškodbo, se pa te celice ne delijo in torej ne morejo izpeljati popol- ne regeneracije vrhnjega dela sifona. Za slednjo je potrebna celična delitev in migracija matičnih celic iz bolj oddaljenega vira. Ta vir smo s pomočjo testov, ki nam razkrijejo molekule ali procese, značilne za pluripotentne matične celice, našli v škržni košari Š. Gorički in W. Jeffery: Regeneracija pri plaščarju Ciona 19 (Jeffery, 2015b). To je dobro prekrvavljen dihalno-prebavni organ v osrednjem delu telesa Cione. Test pomnoževanja celic je pokazal, da se po poškodbi sifona matične celice v škržni košari začnejo deliti, nastale predniške celice pa potujejo od tam na mesto poškodbe. Ko smo z UV žarki obsevali škržno košaro, smo uničili te celice in do regeneracije sifona ni prišlo (Slika 4). Slika 4. Iskanje vira matičnih celic za obnovo sifona z uničujočim obsevanjem različ- nih delov telesa Cione. Del telesa, ki ga nismo nameravali obsevati, smo pred UV žarki zaščitili z za svetlobo neprepustno ploščo (črni pravokotniki). Prvi stolpec: kontrola. Drugi stolpec: z obsevanjem sifona smo uničili predniške celice v sifonu, zato smo regeneracijo opazili kasneje, ko so na mesto poškodbe prispele predniške celice iz bolj oddaljenega vira. Tretji stolpec: z obsevanjem škržne košare smo uničili matične celice, zato do regeneracije sifona ni prišlo. Četrti stolpec: živali, ki smo jim obsevali drobovi- no, niso preživele poskusa. Nasprotno pa smo s presaditvijo dela zdrave škržne košare z označenimi matičnimi celi- cami pokazali, da se prav te celice po delitvi vertikalno premaknejo na mesto poškodbe in tam tvorijo manjkajoče dele telesa (Slika 5). Slika 5. Regeneracija dela sifona iz označenega vsadka (transplantata). A. Položaj vsad- ka (T) v prejemniku pred odstranitvijo vrha oralnega sifona. Merilo: 10 mm. B. Fluo- rescentno označene celice koščka škržne košare. C. Nekaj dni po presaditvi so fluo- rescentno označene celice iz vsadka tvorile nediferencirano tkivo (blastemo) na robu ostanka sifona (označen s črtkano črto). OS – oralni sifon, CNS – možgani, BS – škr- žna košara. Merilo: 1 mm. 20 POMURSKA OBZORJA Migratorne predniške celice so specifično obnovile uničena tkiva (Jeffery, 2019; Jeffe- ry and Gorički, 2021): med regeneracijo katerega od sifonov smo označene celice po nekaj dneh zaznali v blastemi na robu sifona, a nikjer drugje, če pa so bili odstranjeni možgani, so se pojavile samo v obnavljajočih se možganih. Tako lahko zaključimo, da vsebuje škržna košara nišo matičnih celic za regeneracijo različnih delov telesa Cione, oziroma, da se različni deli telesa pri Cioni regenerirajo iz celic, ki prihajajo iz istega vira. 2. Za regeneracijo je potrebna celična smrt (apoptoza) Logično vprašanje, ki sledi tem ugotovitvam, je: kateri proces definira specifični cilj, kamor se morajo usmeriti migratorne predniške celice iz škrne košare? Na mestu po- škodbe se namreč najprej pojavijo celice imunskega sistema, ki odstranijo poškodovane in odmrle celice (nekrotično tkivo) ter preprečujejo vdor patogenov v telo. Poleg njih pa smo s posebnim testom opazili še en pojav: nekatere zdrave celice na robu mesta poškodbe se »žrtvujejo« in umrejo v procesu programirane celične smrti oz. apoptoze (Jeffery, 2019). Če smo apoptozo na mestu poškodbe preprečili z inhibitorji kaspaz (encimi proteaze, ki razgrajujejo beljakovine in sprožijo apoptozo), do regeneracije si- fonov ni prišlo (Jeffery in Gorički, 2021). Nasprotno pa smo z odpiranjem ran na raz- ličnih mestih v distalnem delu telesa sprožili apoptozo na robu rane, delitev matičnih celic v škržni košari in tvorbo dodatnih sifonov (Von Haffner, 1933; Slika 6) ali celo dodatnih možganov (neobjavljeni rezultati). Slika 6. Tvorba dodatnega sifona na bazi obstoječega. A. Na robu nezaceljene rane so nekaj dni po poškodbi vidni pigmentirani oceli. Merilo: 5 mm. B. Temneje označene apoptotične celice na robu rane. Merilo: 1 mm. Merilo je enako na sliki C. C. Fluo- rescentno označene migratorne predniške celice, ki so prispele na rob rane. D. Odrasel osebek Cione s tremi sifoni. 3. Identifikacija signalnih molekul, ki sprožajo in usmerjajo regeneracijo Umirajoče (apoptotične) celice na robu rane pošljejo signal v škržno košaro, kjer se nahajajo matične celice. Te se pod vplivom signalne molekule ali molekul aktivirajo za delitev in pošiljanje migratornih matičnih celic na mesto rane, kjer se diferencirajo v regenerirajoča distalna tkiva in organe. Od številnih možnih kandidatov, ki bi lahko Š. Gorički in W. Jeffery: Regeneracija pri plaščarju Ciona 21 imeli vlogo signalne molekule v tem procesu, smo preizkisili učinek rastnih faktorjev, kot so FGF, BMP in Wnt (Jeffery in Gorički, 2021). Intaktne osebke smo najprej in- kubirali v raztopini posamezne molekule, nato smo jim odrezali sifon in jih nazadnje inkubirali v raztopini inhibitorjev kaspaz. Le z dodatkom rekombinantne molekule Wnt3a smo obrnili učinek inhibitorjev kaspaz in dosegli pomnoževanje matičnih celic v škržni košari ter regeneracijo sifonov. To pomeni, da apoptotične celice na mestu poškodbe spodbudijo matične celice v škržni košari k delitvi preko signalne poti Wn- t/ß-catenin. Signalna pot Wnt/β-catenin ima ključno vlogo v treh cikličnih procesih: imunski odziv, celične delitve in cirkadiani (dnevno-nočni) ritem (Lecarpentier in sod., 2019). Migratorne predniške celice po vsej verjetnosti nato proti cilju usmerjajo mole- kule netrini. To je družina signalnih beljakovin, ki delujejo kot kemotaktični vodniki celicam in aksonom. Povečano izražanje gena netrin4 v začetni fazi regeneracije sifona smo zaznali tudi v naših poskusih (neobjavljeni rezultati). V naslednji fazi pa je treba na novo prispele celice v blastemi usmeriti na pot diferenci- acije. V naših poskusih smo se osredotočili na povečano izražanje genov, ki kodirajo si- gnalne molekule sistema Delta/Notch. Ob inhibiciji te signalne poti se mišična vlakna v sifonih niso diferencirala, prav tako ni bilo opaziti diferenciacije ocelov (Hamada in sod., 2015). Molekule mRNA sistema Delta/Notch pa so, presenetljivo, med regene- racijo sifona prisotne ne le v regenerirajočem sifonu, ampak tudi v škržni košari. Ob inhibiciji signalne poti Delta/Notch smo opazili tudi, da so se matične celice v škržni košari prenehale deliti. Med regeneracijo pri Cioni bi lahko v škržni košari torej priha- jalo do interakcije signalnih poti Wnt//β-catenin in Delta/Notch. Spomnimo, čeprav sta aktivni istočasno, imata ti dve signalni poti v splošnem na celico nasproten učinek. Sistem Wnt//β-catenin navadno spodbuja celico k delitvi, Delta/Notch pa diferenci- acijo v mišična ali nevralna tkiva. Predlaganih je več možnih mehanizmov, po katerih bi lahko Notch omejeval signalizacijo Wnt, vključno z neposredno inhibicijo (Acar in sod., 2021; Gao in sod., 2021). Naši rezultati pa kažejo, da če ni diferenciacije celic v sifonu (Delta/Notch), se matične celice v škržni košari ne delijo, kljub temu, da jih k temu spodbujajo apoptotične celice na robu sifona (Wnt//β-catenin). Možno je, da to predstavlja zaščito pred tvorbo neoplazem (raka). Mehanizem, po katerem matične celice zaznajo signal Delta/Notch a se ne diferencirajo, še ni znan. Lahko da gre za raz- like v koncentraciji signalnih molekul ali številu receptorjev (Jeffery in Gorički, 2021). 4. Za regeneracijo je potreben tudi stres Zanimivo je, da je regeneracija pri Cioni asimetrična: proksimalne strukture lahko re- generirajo distalne strukture, distalne strukture pa ne morejo regenerirati proksimalnih struktur (Jeffery in Gorički, 2021). Distalna regeneracija zahteva izražanje številnih genov tudi v škržni košari. Med temi so v naših poskusih izrazito izstopali nekateri geni iz sistema šaperonov Hsp70 (Jeffery in sod., 2023). To so beljakovine, ki poma- gajo drugim beljakovinam pri pravilnem zvijanju (Mayer in Bukau, 2005). Še posebej so značilne za odziv celice na temperaturni stres, ko beljakovinam pomagajo obdržati pravilno konfiguracijo. Geni iz sistema Hsp70 pa so se v škržni košari izrazili med 22 POMURSKA OBZORJA regeneracijo sifona le, če je bila ta povezana s proksimalnim delom telesa, ki vsebuje drobovino. Če smo žival prečno prepolovili in distalnemu delu nato odrezali sifon, je proksimalni del obnovil manjkajoča sifona in možgane, distalni del pa ne, kljub temu, da je vseboval del škržne košare (Slika 7). Slika 7. Asimetrična regeneracija pri Cioni. Proksimalni del telesa, ki vsebuje drobovi- no, lahko regenerira distalne strukture, distalne strukture pa ne morejo regenerirati niti odstranjenega sifona niti proksimalnih struktur. Regeneracija sifona v distalnem delu brez drobovine je bila uspešna le ob kratkotrajni inkubaciji na višji temperaturi (25 ºC) (Jeffery in sod., 2023). Ta temperaturni šok je sprožil izražanje genov Hsp70 v distalnem fragmentu in posledično delitev celic v škr- žni košari ter regeneracijo sifona. V nobenem primeru pa se ni regeneriral proksimalni del živali, tudi pri presaditvi delujočega srca ali gonad v distalni del (Jeffery in sod., 2023). Zato predpostavljamo, da je za regeneracijo distalnih delov telesa Cione potre- ben še neznan dejavnik, ki se nahaja v proksimalnem delu telesa. Trenutno nadaljujemo z raziskovanjem osnov za asimetrično regeneracijo, pri čemer želimo ugotoviti vlogo asimetrične celične smrti in identiteto proksimalne komponente X (Slika 8). Slika 8. Poenostavljen trenutni model celičnih in molekularnih procesov med regene- racijo distalnih struktur pri Cioni. Š. Gorički in W. Jeffery: Regeneracija pri plaščarju Ciona 23 5. Sposobnost regeneracije upada s starostjo Sposobnost regeneracije pa se ne razlikuje le med različnimi deli telesa, ampak se spre- minja tudi tekom življenja Cione (Dahlberg in sod., 2009; Auger in sod., 2010; Jeffery, 2012). Če se omejimo na regeneracijo po metamorfozi in opazujemo osebke velikosti 1 cm do 14 cm, delež regeneriranih osebkov s starostjo upada, podaljšuje pa se čas rege- neracije, in to tako sifonov kot možganov. Pri starejših osebkih (starost 12-14 mesecev) opazimo v škržni košari manj matičnih celic in manj celičnih delitev med regeneracijo kot pri mlajših osebkih (6 mesecev) (Jeffery, 2012). Kot pa kažejo neuspešni poskusi regeneracije s presaditvijo dela škržne košare z mlajšega osebka na starejšega, spremem- be v niši matičnih celic niso edini vzrok regenerativnega staranja. SKLEPI Problem izrabe in odmiranja celic, organov in osebkov se v evoluciji rešuje na dva medse- bojno izključujoča načina. Na eni skrajnosti so celice, tkiva in organizmi, ki so tolerantni na stres, poškodbe in bolezni. Za te je značilno hitro nadomeščanje oz. regeneracija od- mrlih delov telesa. Na drugi skrajnosti pa so celice, organi in vrste, ki so razvile različne mehanizme zaščite pred poškodbami, boleznimi in drugimi stresorji. Pri teh je poudarek na dolgoživosti a hkrati zmanjšani sposobnosti regeneracije. Kako nam torej lahko Ciona pomaga odgovoriti na vprašanje, zakaj so sesalčji možgani izgubili sposobnost regeneracije? Nekaj hipotez: niše matičnih celic se domnevno nahajajo zunaj možganov in so od njih ločene s krvno- možgansko pregrado, ki je neprepustna za migratorne predniške celice; za regeneracijo je potrebna apoptoza, ki je lahko v možganih potlačena in nezadostna, da bi sprožila celične delitve in regeneracijo; signalne molekule, ki so potrebne v procesu regeneracije ali njihovi receptorji bi lahko v možganih manjkali. Še druge možnosti bi lahko odkrili s pomočjo nadaljnjega preučevanja regeneracije pri Cioni. VIRI Acar, A., Hidalgo-Sastre, A., Leverentz, M. K., Mills, C. G., Woodcock, S., Baron, M., Collu G. M. in Brennan. K. (2021). Inhibition of Wnt signalling by Notch via two distinct mechanisms. Sci Rep. 11: 9096. Auger, H., Sasakura, Y, Joly, J.-S. in Jeffery, W. R. (2010). Regeneration of oral siphon pigment organs in the ascidian Ciona intestinalis. Dev Biol. 339: 374–389. Brockes, J. P. in Kumar, A. (2008) Comparative aspects of animal regeneration. Annu Rev Cell Dev Biol. 24: 525–549. Dahlberg, C., Auger, H., Dupont, S., Sasakura, Y., Thorndyke in M., Joly, J.-S. (2009). Refining the Ciona intestinalis model of central nervous system regeneration. PLoS One 4(2): e4458. 24 POMURSKA OBZORJA Dehal, P., Satou, Y., Campbell, R. K, Chapman, J., Degnan, B., De Tomaso, A., Davidson, B., Di Gregorio, A.,Gelpke. M., Goodstein, M., Harafuji, N., Hastings, K. E. in drugi. (2002). The draft genome of Ciona intestinalis: Insights into chordate and vertebrate origins. Science 298: 2157–2167. Delsuc, F., Brinkmann, H., Chourrout. D., Phillipe, H. (2006). Tunicates and not cephalochordates are the closest living relatives of vertebrates. Nature 439: 965–968. Gao, J., Fan, L., Zhao, L., Su, Y. (2021). The interaction of Notch and Wnt signaling pathways in vertebrate regeneration. Cell Regen. 10: 11. Hamada, M., Gorički, Š., Byerly, M. S., Satoh, N. in Jeffery, W. R. (2015). Evolution of the chordate regeneration blastema: Differential gene expression and conserved role of notch signaling during siphon regeneration in the ascidian Ciona. Dev Biol. 405: 304–315. Hirschler, J. (1914). Über die Restitutions- und Involutionsvoränge bei operierten Exemplaren von Ciona intestinalis Flem. (Teil I) nebst Bemurkungen über den Wert des Negativen für das Poten- zproblem. Arch mikr Anat. 85: 205–227. Jeffery, W. R. (2012). Siphon regeneration capacity is compromised during aging in the ascidian Ciona intestinalis. Mech Ageing Dev. 133: 629-636. Jeffery, W. R. (2015a). Closing the wounds: one hundred and twenty five years of regenerative biology in the ascidian Ciona intestinalis. Genesis 53: 48–65. Jeffery, W. R. (2015b). Distal regeneration involves the age dependent activity of branchial sac stem cells in the ascidian Ciona intestinalis. Regeneration 2: 1–18. Jeffery, W. R. (2015c). The tunicate Ciona: A model system for understanding the relationship between regeneration and aging. Invertebr Reprod Dev. 59(Suppl 1): 17–22. Jeffery, W. R. (2019). Progenitor targeting by adult stem cells in Ciona homeostasis, injury, and regeneration. Dev Biol. 448: 279–290. Jeffery, W. R. in Gorički, Š. (2021). Apoptosis is a generator of Wnt-dependent regeneration and homeostatic cell renewal in the ascidian Ciona. Biol Open 10(4): bio058526. Jeffery, W. R., Li, B., Ng, M. Li, L., Gorički, Š. in Ma, L., (2023). Differentially expressed chaperone genes reveal a stress response required for unidirectional regeneration in the basal chordate Ciona. BMC Biol. 21: 148. Joly, J.-S., Kano, S., Matsuoka, T., Auger, H., Hirayama, K., Satoh, N., Awazu, S., Legendre, L. in Sasakura, Y. (2007). Culture of Ciona intestinalis in closed systems. Dev Dyn. 236:1832-1840. Lecarpentier, Y., Schussler, O., Hébert, J.-L., in Vallée, A. (2019). Multiple targets of the canonical WNT/β-Catenin signaling in cancers. Front Oncol. 9: 1248. Mayer, M. P. in Bukau, B. (2005). Hsp70 chaperones: Cellular functions and molecular mechanism. CMLS Cell Mol Life Sci. 62: 670–84. Š. Gorički in W. Jeffery: Regeneracija pri plaščarju Ciona 25 Turk, T. (2007). Pod gladino Mediterana. Ljubljana: Založba Modrijan, 590 str. Von Haffner, K. (1933). Die Überzäligen Siphonen und Ocellen von Ciona intestinalis L. (Experimen- tell-morphologische Untersuchungen). Z Wiss Zool. 143: 16–52. Whittaker, J. (1975). Siphon regeneration in Ciona. Nature 255: 224–225. 26 POMURSKA OBZORJA POPMOMURUSRKSAK AO BOZBOZROJRAJA VoVl.o 1l.2 1, 0N, oN. o22. ,1 p9,p .p 2p7. –13–38,, saevpgtuesmt b20er2 32 025 KAjeP sLo JmICoEji kVlOjuDčiE: S NpoAz nSaPvOanLjZe KdeImHe nce skozi TzgEoKdbOeČEKRISTALNIH POVRŠINAH UZdROenŠ kTaK ČALeEbaCš ek-Travnik in Saša Novak Univerza v Ljubljani, Medicinska fakulteta, Inštitut za biofiziko Ljubljana, Slovenija. Sprejeto 22. 6. 2022 UZdneivnekraz aČ ve bMašaerkib-Torauv, nFiakk, uZltdertua žzean jnea Srapvoomslionvčjiec ain – m Aalztehmeiamtiekro S, lMovaernibijoar, Slovenija. Sprejeto ISnasšati tNuto vJoakže, fZ Sntaenfaons,t Onad sceekst iz,a Z faizviokdo ztard pnreo msnocviij,o L zjnuabnljoasntai,, LSljouvbeljnainjaa. 24. 12. 2024 Izdano E-pošta uros.tkalec@mf.uni-lj.si 18. 8. 2023 Izdano DDopisni av OPISNI AVTOR tor 15. 09. 2025 Ezd-epnokšata.c: eubraosse.ktk@aglemc@ailm.cfo.muni-lj.si PPoovvzzeetteekk ZVgo dpbrei sspoe mvkouč nsoo o rpordejed sztaa vraljzeunmi erveaznujelt abtoi lerzanzi iisnk aimv ajoo kpeommiejsmkbi noa kvtliovgnoo svti namraitkivronli itmrsekdihic inki. aTpolj ico rovdojed ela hknoa učsipnoklozvkiitho pupoororazbniimh o pporiv srpšoinzanha,v ankjiu dteemmeelnjicjoe inn naj enanihi zvoptlrivoopvn niha olsaesbtne ozs dtieh- tmekenocčoih, njihkorvisitha lbolviž.n jihS ipno dlzrkuež,b e vs celotetik. oZčginoadmbei o dimemperengcni oirmanoe- mgoičkarjop golorobzljni vep poogvlerdši vn er,a zkni ooldikboisjat jboo tleazknoi ,v hokdraot ik poat roazljker, ivsoaj oz asdkrnivje- dnoessetit lbeotjlen ikvo vo isnp rnejidhjouv iihn tderrudžisinc.i pVli ndarrunžibhi , krajezri ssktaigvm a[1 i-n3 ]d. ruZžainraskdei iszkjreimvnnoisht i foizteikžualjnejioh zlgaostdnnojes tpi,r ekpoot zsnoa voadnpjeo drenmosetn ncea, pzmriprozvael,d soavmanoj-e czgelojednbj eo, doppirtai čpnrao sptoror szoaj nroazsbt ijiann jfeu ntakbcuiojenva ilnn oksrte ppirtei vv imsoekdiohs etblankeigha, trazumevanja. Kratke zgodbe, ki so bralcem in bralkam pogosto bolj daokseto pponver kšointe z aohbteevtanjao sštrteovkiolnven am aloi ždnruogsati duapljošar abbeese, dmilae,d o mdrouggoimča jvo mpoeisdtiocvineit,e npjrei zd eizzkinufšenkjacmijii idnr učigšičhe ninj ula ežmje bparleapžoez, nparveavnlejek a phr pviohv zršnian- Ključne besede: ikno vp brio plerzencii,z knie jmih szvaozjncai vnaan zjauč ektekmu itkeažlkijo. oLpaanzi ijsoo. Pbisilai nijzed zeglaondib p imrvai demenca, plarhimkoe zrkdir avtailknieh učpionvkreš zinla sntia z ao ssvnoojcvei, otebkeončeimh pkar ipsrtiaslpoevv a[ 4k, ši5rš]e, mkui zgodbe, narativna medicina, oramzuomgoevčanjoje s deelemkteinvcneo. Vsp prerimspienvjaknuj eje kpermedisjstkavel jseens tparvime ekra plitlejirca rvnoedgea stigma, gulsetvdaer jannaj at, ekmi pvkerljautčuurjneo s pnoadsbtauvjaljnivjeo k mpeiszaonfjuaz ion. dIezlkjeanžjeu zsgeo, ddba, knaar empatija dporsveenčjuej ek eamplpjiact ipjor vine nrsutšvi epnroed vsopdlikvea op odezmiciejsnkcii .red tekočekristalnih molekul ob stični plasti, medtem ko je prenos kemikalij med nemešljivima tekočinama odvisen od orientacijske urejenosti Ključne besede: mezofaze. Polzeče kapljice vode na takih površinah lahko izjemno kapljice, tekoči kristali, učinkovito odstranjujejo ione težkih kovin, kar nakazuje možnosti fazni prehodi, uporabe pri varovanju okolja, v biomedicinski diagnostiki in mikrofluidika, odzivne površine kemijski sintezi https::///ddooi.io.orgrg/1/21.01.818669900//pop.o1.210.2.129.2.17--83.230.22032 5 Besseeddiillo © ČTekbaalešce,k 2-T0r2a3v nik in Novak, 2025 28 POMURSKA OBZORJA 1 Uvod Narativna medicina je diagnostični in celostni pristop, ki uporablja bolnikove pripovedi v kli- nični praksi, raziskavah in izobraževanju na področju zdravstva (Čebašek-Travnik 2022). Av- torji lahko pripovedi ustvarjalno vključijo v literarna dela, ki približajo bolezenske spremembe širši javnosti. Družinske zgodbe so neprecenljiv vir informacij, ki demenco osvetlijo v zgodnji fazi, ko je strokovna pomoč najbolj učinkovita. Lahko pomagajo prepoznati nekatere znake bolezni in vedenjske vzorce, ki jih bližnji morda ne opazijo takoj. Po drugi strani pa zapisane zgodbe kot literarna zvrst dobivajo poseben pomen, saj s svojo izrazno močjo in brez razkri- vanja osebne identitete odpirajo drugačen pogled na bolezni. To še posebej velja za bolezni, ki so v družbi stigmatizirane in o njih tudi družinski člani težko spregovorijo. 2 Demenca v kontekstu narativne medicine Čeprav se izraz narativna medicina v strokovni literaturi uporablja šele dobri dve desetle- tji, so zgodbe pacientov in zdravnikov tesno povezane že od začetkov medicine in so pri- spevale tako k razvoju medicinske stroke kot literarne umetnosti. Zato ne preseneča dej- stvo, da tovrstno literaturo ustvarja tudi veliko zdravnikov, bolnikov in njihovih svojcev, ki imajo žilico za pisanje. Pripovedovalec, ne glede na to, v kateri vlogi piše, v svojo zgod- bo vgrajuje vrednote in stališča na implicitni način, kar poslušalec nezavedno absorbira. Pripovedovanje zgodb za razliko od branja zagotavlja bolj pristen stik med govorcem in poslušalcem, zato ta vsebino doživi bolj resnično in iskreno. (Čebašek-Travnik, 2022). Zgodbam prisluhnemo, ker smo jih z zanimanjem in veseljem poslušali kot otroci. V sklop narativne medicine o demenci lahko uvrstimo tudi roman Časovno zaklonišče, v katerem Gospodinov (2022) ustvari imaginaren, osebam z demenco prijazen svet, v kate- rem se prej izgubljen človek naenkrat spet znajde. Kot je zapisano v obrazložitvi nagrade Booker za leto 2023, avtorjeva »klinika za preteklost ponuja obetavno zdravljenje za bolnike z Alzheimerjevo boleznijo: vsako nadstropje reproducira desetletje z najmanjšimi podrob- nostmi in bolnike popelje nazaj v čas. Toda kmalu začne preteklost vdirati v sedanjost.« Splošno znano je, da so zgodbe pomembno in učinkovito komunikacijsko orodje, hkrati pa tudi pripomoček za razvoj socialnih veščin. So dobra osnova za predavanja (Pirtošek, 2024) in članke, tako poljudne, kot strokovne. Zgodbe so uporabne tudi kot učni pripo- moček za poklice, ki se usposabljajo za delo z ljudmi. Da bi pripovedovanje zgodb čim bolj približali osebam z demenco, so Hollinda in soavto- rice (2023) izvedle raziskavo, v kateri so preučevale učinke digitalnega posredovanja zgodb. Digitalne zgodbe so tehnološke različice življenjskih zgodb v obliki kratkega videa, ki je ustvarjen z videoposnetiki, fotografijami in glasbo. Običajno sodeluje oseba z demenco in spregovori o pomembnih dogodkih v svojem življenju. Moderatorji zgodb delujejo kot po- vezovalci treh ključnih elementov (komunikacija, vzpostavljanje sodelovalnega odnosa in uporaba tehnologije), in tako omogočijo izvedbo procesa vse do končne digitalne podobe posamezne zgodbe. Takšna zgodba lahko pomaga pri ohranjanju identite osebe z demenco, Z. Čebašek-Travnik in S. Novak: Kje so moji ključi: spoznavanje demence skozi zgodbe 29 njenim bližnjim pa daje svojevrstno zapuščino, ki jih bo spominjala nanjo. Vlogo mode- ratorja lahko prevzamejo posamezniki z različnimi poklicnimi ozadji in življenskimi izkuš- njami. Raziskava je pokazala, da je predvajanje zgodb koristno tudi za osebe z demenco in izpostavila štiri ključne elemente, pomembne za ustvarjanje digitalnih zgodb: spodbujanje, komunikacijo, gradnjo odnosov in uporabo tehnologije. Izkušnje pri izvajanju pomoči svojcem oseb z demenco nam kažejo, da predavanja in okro- gle mize o demenci niso vedno dobro obiskane, se pa število poslušalcev močno poveča v zavetju anonimnosti - pri ogledu filmov ali poslušanju zgodb s strani pripovedovalcev. 2.1. Moč zgodb Svojci, ki spoznavajo, da je nekdo od bližnjih zbolel za demenco, začnejo iskati informacije o bolezni po različnih poteh. Na razpolago je veliko knjig o demenci. Priporočilne sezname ustvarjajo različna društva in knjižnice, najdemo jih tudi na spletni strani združenja Spo- minčica – Alzheimer Slovenija (https://www.spomincica.si/literatura). Vendar so nekatere knjige, kot so učbeniki in priročniki, za iskanje osnovnih informacij preveč strokovne, ali pa opisujejo napredovanje bolezni le pri eni osebi, kot to vidimo v romanih. Nasprotno pa so kratke zgodbe ljudem bolj dostopne in s svojo raznolikostjo močno po- večajo možnost, da svojci ali potencialni bolniki v njih prepoznajo podobnosti z lastnimi izkušnjami, dvomi in skrbmi. Krajše, zaključene enote omogočajo čustveno odzivanje in s tem bolj poglobljeno razumevanje lastne situacije. Zgodbe tudi pomagajo pri odkriva- nju družinskih skrivnosti, ki dostikrat otežujejo prepoznavanje demence in iskanje stro- kovne pomoči. To dodatno kaže na visoko stopnjo stigme v zvezi z demenco. Zgodbe na- videznih neznancev lahko razbijajo tabuje in prispevajo k zmanjševanju stigme v družbi. V zadnjem času tudi slovenske založbe opažajo porast zanimanja za zbirke kratkih zgodb, kar odpira nove poti ozaveščanja javnosti o demenci tudi za slovenske bralce. Tako imeno- vana hibridna literatura, ki povezuje strokovno plat tematike z literarno vrednostjo pripo- vedi, se uveljavlja kot napreden način komuniciranja z večjim dosegom od klasičnih poti. 2.2. Kratke zgodbe kot pomoč pri komunikaciji z osebami z demenco V raziskavi, ki so jo v Kanadi opravile Hollinda in sodelavke (2023), so digitalno predvajane zgodbe uporabili za izboljšanje komunikacije in vzpostavljanje odnosov z osebami z demenco. Digitalno pripovedovanje zgodb »je mogoče uporabiti za soustvarjanje večpredstavnostnih zgodb z osebami, ki živijo z demenco, za potrditev identitete, podporo oskrbe, osredotoče- ne na osebo in njeno zapuščino«. Facilitatorke oziroma facilitatorji, torej spodbujevalke pri uporabi digitalnega pripovedovanja, igrajo ključno vlogo pri usmerjanju procesa, prilagajanju potrebam posameznikov in spodbujanju njihovega sodelovanja. Gradnja odnosov temelji na zaupanju, empatiji in spoštovanju osebnih izkušenj, tehnologija pa omogoča dostopnost in vizualno podporo zgodbe. Digitalno pripovedovanje spodbuja izražanje identitete, krepitev samozavesti in vključevanje oseb z demenco v smiselne dejavnosti. 30 POMURSKA OBZORJA 3 Viri za nastanek zgodb 3.1 Pripovedi bolnikov Osebe z demenco večkrat rade pripovedujejo zgodbe iz preteklosti, zato lahko pripovedo- vanje in pisanje zgodb olajšata prepoznavanje bolezni. Tisti, ki z njimi preživljajo več časa, lahko opazijo spremembe v njihovem načinu pripovedovanja. Morda ne zmorejo več po- noviti družinskih zgodb, ki so jih že večkrat povedali, ali izgubljajo možnost natančnega pripovedovanja. Med pripovedovanjem imajo težave pri iskanju pravih besed, ponavljajo iste informacije ali pa opisi nimajo prave vsebine, ker se več ne spomnijo ključnih po- drobnosti. Včasih pa sami dodajajo vsebine, ki nimajo resnične osnove (konfabulacije). Iz njihovega pripovedovanja lahko opazimo časovno dezorientacijo: v zgodbah pomešajo časovna obdobja ali dogodke iz sedanjosti s tistimi iz preteklosti. Ker demenca vpliva tudi na čustveno doživljanje, lahko takšno pripovedovanje zgodb povzroči neprijetne občut- ke, kadar se ne morejo več spomniti določenih podrobnosti ali oseb in krajev dogajanja. Sčasoma lahko izgubijo zanimanje za zgodbe, ki so jim bile prej pomembne. Hyden (2017) se je v razsikovalnih projektih posvetil razumevanju sporočil iz zgodb, ki jih pripovedujejo osebe z demenco. V svoji knjigi Zapletene pripovedi: sodelovalno pripove- dovanje zgodb in ponovno predstavljanje demence je zapisal: »Eno najpomembnejših vsak- danjih prizorišč za izmenjavo izkušenj in pogajanje o identiteti je pripovedovanje zgodb.« 3.2 Pripovedi sorodnikov Pripovedi in zgodbe sorodnikov so lahko pomembni elementi pri načrtovanju pomoči osebam z demenco in njihovim bližnjim. Mali (2024) je podrobno analizirala pripovedi sorodnikov o spremembah, ki jih demenca prinaša v družinske odnose in v njih pre- poznala štiri tematske sklope: »(i) prepoznavanje bolezni pri sorodniku: začetek bolezni; določitev diagnoze; začetne spremembe v življenju človeka z demenco, (ii) znanje o de- menci: splošne informacije in znanje o demenci, (iii) spremembe v družini: spremem- be medsebojnih odnosov; spremembe vsakodnevnih rutin; organizacija pomoči in (iv) oskrba v instituciji: razlogi za odhod v institucijo; prednosti in slabosti takšne oskrbe.« Na podlagi njenih ugotovitev se lahko oblikujejo konkretne usmeritve za socialno delo z ljudmi z demenco in njihovimi neformalnimi oskrbovalci. 4 Projekt Kje so moji ključi? Delovni naslov projekta, katerega cilj je izdaja zbirke kratkih zgodb o demenci, izhaja iz enega najpogostejših stavkov, ki se ga občasno zavemo vsi: »Kje so moji ključi?« in vzbuja vprašanje: »Ali je to že demenca?«. Takšni stavki, ki se pogosto prikradejo zlasti v misli starejših, ponazarjajo vprašanje, ali gre le za bolj pogosto raztresenost ali za enega v nizu pojavov v sklopu kognitivnih motenj, med katere spada demenca in jo je v zgodnjih fa- zah težko prepoznati. Redkokdaj imamo priložnost izvedeti, kako to obdobje dojemajo bolniki sami. Prepoznavanje simptomov je težavno za svojce in včasih tudi za zdravnike. Ker je znano, da je demenca lahko tudi dedna, je poleg vsakodnevnih zapletov veliko Z. Čebašek-Travnik in S. Novak: Kje so moji ključi: spoznavanje demence skozi zgodbe 31 breme tudi zaskrbljenost glede lastne nagnjenosti k bolezni. Vprašanj je veliko. A kako najti odgovore za tako raznolike skupine ljudi? Odgovore vsaj na nekatera vprašanja lah- ko ponudijo zgodbe, ki jih zapišejo prav tako raznoliki pisci in piske. 4.1 Predstavitev teže razumljivih tematik širši javnosti Projekt Znanost na cesti se stalno spopoda z vprašanjem, kako težje razumljive vsebine predstaviti širši javnosti na čim bolj dostopen način. Ena od aktivnosti v sklopu projek- ta je bila, poleg javnega predavanja in okrogle mize o demenci, tudi objava literarnega natečaja (Od solz do smeha z demenco, 2023). Natečaj je vabil k pisanju kratkih zgodb (do 2000 besed), ki pripovedujejo o zgodnjih srečanjih z demenco, nepozabnih anek- dotah, zabavnih prigodah ali stiskah in težkih izkušnjah ob sobivanju z osebo, ki ima demenco. V razpisu je bilo navedeno, da lahko prispevke navdihujejo resnični ali delno spremenjeni dogodki, nujno pa je striktno izogibanje pravim imenom oseb, o katerih pripovedujejo zgodbe. Sprva je bil odziv skromen, po dodatnem spodbujanju, predvsem v krogu Primorskih spominčic, je prispelo 41 zgodb in pesmi. Petčlanska komisija, v kateri so poleg prve avtorice tega članka dr. Zdenke Čebašek-Travnik sodelovali še družinska zdravnica z bo- gatimi izkušnjami z demenco mag. Tatjana Cvetko, novinarka Mojca Delač, knjižničarka Nina Svetelj in pedagoginja Eva Pavlin, je izbrala pet najboljših zgodb. Te je Radio Prvi umestil v oddajo Možgani na dlani (2024) in jih predvajal pet tednov zapored, še vedno pa so dostopne v spletnem arhivu RTV Slovenija. 4.2 Liki v zgodbah o demenci Že pri natečaju Od solz do smeha z demenco smo ugotovili, da je svojcem oseb z demenco težko razkrivati družinske skrivnosti v povezavi z boleznijo. Nekateri svojci so omenili zadržke zaradi poseganja v bolnikovo dostojanstvo in “blatenja spomina”. Lažje, kot svoj- cem oseb z demenco, je bilo piscem brez boleče izkušnje v lastni družini, saj so bili pri pisanju o realnih pojavih, o katerih so bodisi slišali ali brali, manj čustveno obremenjeni. Zbiranje zgodb nas je torej pripeljalo tudi do pomembne ugotovitve in od tod do nas- veta, naj svojci doživete dogodke opisujejo v obliki fikcije, torej z izmišljenimi liki. Ko pisec po podobi svojca ustvari lik z drugim imenom, krajem bivanja, preteklostjo ali na- vadami, zgodbo zapiše z manjšim čustvenim nabojem in pri tem ne posega v bolnikovo dostojanstvo. Hkrati pa je tako zapisana zgodba pogosto literarno bogatejša in privlač- nejša za branje, s tem pa predstavlja pomemben prispevek k razumevanju demence v širši javnosti. Literarizirane pripovedi namreč verjetneje dosežejo tudi bralke in bralce, ki (še) nimajo izkušnje z demenco. Pogost pomislek ljudi z izkušnjo demence v družini ali pri izvajanju poklica je, da nimajo potrebnih literarnih veščin. Pri pridobivanju veščin, ki za pisanje kratkih zgodb sicer niso nujne, dokler niso predvidene za objavo, so lahko v pomoč številni tečaji kreativnega pisanja in priročniki, med njimi pred kratkim izdana “prišepnica”, kot je avtorica (Plev- nik, 2024) poimenovala priročnik za pisanje kratkih zgodb Pišmeuk. 32 POMURSKA OBZORJA 4.3 Od natečaja do knjige V iskanju različnih poti do širše javnosti je vzklila ideja o objavi zbirke kratkih zgodb. K projektu, ki je dobil naslov Kje so moji ključi, je poleg obeh avtoric tega članka pristopil tudi prvi nagrajenec omenjenega natečaja Edo Krnič, ki po lastni izjavi ni imel osebnega stika z demenco, ga je pa tema pritegnila kot pisca. Tako je nastala raznolika uredniška skupina, v kateri smo sodelovali strokovnjakinja za demenco, izkušen pisec kratkih zgodb in oseba z izkušnjo demence v družini. Po skoraj letu intenzivnega zbiranja, pisanja in urejanja zgodb s strokovnimi komentarji se knjiga približuje izidu. Pri nastajanju zbirke kratkih zgodb o demenci je z 88 zgodbami sodelovalo skupno 39 avtoric in avtorjev, v končnem izboru jih je četrtina manj. Med avtorji zbranih zgodb je tri četrtine žensk, kar se približno ujema z opaženo udeležbo na srečanjih svojcev oseb z demenco. Glede na znatno višji delež žensk med neformalnimi oskrbovalci, ki skrbijo za svoje starše, može ali partnerje, ta podatek ne preseneča, je pa vreden pozornosti, saj spet izpostavlja neenakost položaja obeh spolov. Zgodbe za knjigo Kje so moji ključi so pisane iz perspektiv svojcev, bolnikov, njihovih oskrbovalcev in zdravstvenega osebja. To prispeva k razumevanju raznolikosti bolezni in težav vseh vpletenih. Zgodbe so opremljene s strokovnimi komentarji, ki podajajo pojasnila in primere praktničnih rešitev. Zaključek Zgodbe so izjemno učinkovito orodje za ozaveščanje in izobraževanje o demenci. Kratke pripovedi omogočajo prepoznavanje prvih znakov bolezni, pomagajo svojcem in strokov- nemu osebju pri ravnanju in komuniciranju z bolniki, zmanjšujejo stigmo in povečujejo dostopnost tematik, ki jih javnost pogosto odriva. Format kratke zgodbe pritegne širši krog bralcev, spodbuja empatijo ter krepi povezovanje med bolniki, svojci in družbo. Uporaba izmišljenih likov ščiti identiteto vpletenih in lajša soočanje z družinskimi skrivnostmi. Viri in literatura Čebašek-Travnik, Z. (2022). Narativna medicina in pripovedništvo dobrodošla tudi v medicini priho- dnosti. ISIS, 29-30. Gospodinov G. (2022). Časovno zaklonišče, Beletrina, Ljubljana. Hollinda K, Daum C, Rios Rincón AM, Liu L (2023). Digital Storytelling with Persons Living with Dementia: Elements of Facilitation, Communication, Building Relationships, and Using Tech- nology. J Appl Gerontol. 42(5):852-861. Hyden, L. C. (2018). Entangled narratives: Collaborative storytelling and the re-imagining of dementia. Oxford University Press. Mali, J. (2024). Pripovedi sorodnikov o spremembah, ki jih demenca prinaša v družinske odnose. V Z. Čebašek-Travnik in S. Novak: Kje so moji ključi: spoznavanje demence skozi zgodbe 33 J. Mali (ur.), Dolgotrajna oskrba ljudi z demenco v Sloveniji v teoriji in praksi socialnega dela (str. 187–215). Založba Univerze v Ljubljani, Fakulteta za socialno delo. Možgani na dlani (https://prvi.rtvslo.si/podkast/aktualna-tema/323/175014872. Od solz do smeha z demenco (2023). Natečaj. https://znc.si/dogodki/razpis-in-natecaji/zgodbe-v-senci- -spomina. Pirtošek Z. (2024). Demenca Brucea Williesa. Vabilo na predavanje. https://primorskespomincice.si/ vabilo-na-predavanje-prof-zvezdana-pirtoska-z-naslovom-demenca-brucea-willisa/ Plevnik, T. (2023). Pišmeuk: Prišepnica za kreativno pisanje. Javni sklad Republike Slovenije za kulturne dejavnosti.