Barn 172 (Nadolig 2023): Grwndi, Cyfathrebu wrth Gysgu, Celloedd Ymennydd


 

Os nad ydych yn hen wybod hynny, un o Bleserau Mawr bywyd yw esgus bod yn gath i’ch ŵyr neu wyres fach. Er, efallai nad yr holl berfformiad – ond o leiaf y mewian a’r canu grwndi. Clochdar ceiliog oedd arbenigedd fy nhad yng nghyfraith ac mae Cynon, y mab, yn dal i’w gysylltu â’r sŵn boreol hwnnw. Dw’i wedi penderfynu mai grwndi cath fydd fy etifeddiaeth i, ac rwy’n eitha’ balch o’m dawn.

Braf, felly, oedd gweld yn nhudalennau fy hoff gylchgrawn, Current Biology, fis Hydref bod cyfrinach canu grwndi wedi’i datrys gan Christian Herbst, gwyddonydd llais ym Mhrifysgol y Mozarteum yn Salzburg. Mae’n debyg mai dirgelwch llwyr oedd y peth cyn hyn.  Mae dyfnder llais yn dilyn maint y laryncs yn y gwddf. Po fwyaf yr anifail y mwyaf yw’r laryncs. Nid syndod felly mai traw uchel sydd i fewian a sgrechian cath.  Ond o ba le y daw’r grwndi 25-30 Hz (tebyg i nodyn isa’r piano – 27.5 Hz) ?

Yr hen esboniad ar gyfer cathod oedd bod nerfau arbennig yn cyflyru cyhyrau’r laryncs ar yr amledd hwn. I ddarganfod y gwir, defnyddiodd Herbst a’i gydweithwyr yddfau wyth cath a oedd wedi’u dïenyddio oherwydd salwch. Mewn prawf braidd yn facâbr, drwy yrru gwynt drwy’r laryncs marw clywyd sŵn y grwndi. Nid oedd angen na nerfau na chyhyrau byw.

Mae’n debyg mai yn yr un modd y daw sŵn isel ein lleisiau ni, hefyd. Rhaid cyfaddef, ar drothwy cyfnod Carolau’r  Nadolig, wnes i ddim chwilio am y dystiolaeth arbrofol dros y wybodaeth honno!

A dweud y gwir, fel un a dreuliodd ei yrfa yn gwneud arbrofion ar blanhigion, y mae o hyd yn destun rhyfeddod i mi sut mae darganfod manylion ffisioleg pobl yn gyffredinol. Ond yn sicr cyfforddus iawn oedd stad gwirfoddolwyr arbrawf a ddisgrifir yn Nature Neuroscience ganol Hydref.  Roeddent, a defnyddio’r term technegol, i gyd yn hepian (napping).

Pwrpas yr arbrawf oedd gweld a oes modd cysylltu â, a chael ymateb oddi wrth, bobl tra bônt yn cysgu, er mwyn ymchwilio i gwsg a breuddwydion. Mae modd gwneud hyn â’r canran bychan o’r boblogaeth sydd â’r ddawn i freuddwydio’n effro (lucid). Mae’r unigolion hyn yn ymwybodol eu bod yn breuddwydio wrth freuddwydio, rhywbeth nad yw’n bosibl i’r gweddill ohonom. Mae modd, hefyd, iddynt reoli gweithgareddau eu breuddwydion.

Ond bu amheuaeth a oedd hyn yn bosibl i’r mwyafrif. Yn wreiddiol, bwriad Delphine Oudiette yn Athrofa’r Ymennydd ym Mharis oedd defnyddio unigolion a oedd â’r cyflwr narcolepsi lle, o bryd i’w gilydd, mae person yn syrthio i gysgu’n anfwriadol a sydyn yn ystod y dydd. Mae eu patrymau cwsg yn rhannu rhai o briodoleddau breuddwydwyr effro.  Ond ar ôl ychwanegu gwirfoddolwyr “normal” i’r rhaglen daeth yn amlwg bod modd cael ymateb o’r ddau grŵp.

Yn yr arbrawf hyfforddwyd y gwirfoddolwyr, tra roeddent yn effro, drwy iddynt wrando ar naill ai recordiadau o eiriau go iawn, neu eiriau tebyg eu sain ond yn ddi-ystyr. Roedd hanner y grŵp i wenu wrth glywed y geiriau go iawn a gwgu wrth glywed y geiriau di-ystyr. Roedd hanner arall y grŵp i wneud y gwrthwyneb.

Yna, ar ôl gosod synwyryddion symud ar eu hwynebau, gofynnwyd i bawb gysgu. Gelwir cyfnod cyntaf cwsg yn N1. Mae’n para tua 5 munud. Wrth ail chwarae’r recordiadau yn ystod y cyfnod hwn, bu ymateb i’r geiriau ryw 20% o’r amser gan gysgwyr “normal” a hyd at 65% ymysg y bobl narcoleptig. Roedd yr ymateb yma yn unol â’u hyfforddiant tua 80% o’r amser yn y ddau grŵp. Wrth i’r cwsg ddyfnhau yn y cysgwyr “normal” gwelwyd lleihad yn yr ymateb i tua 5% , a diflannodd yn llwyr yn y cyfnodau cwsg trymaf.

Dyma’r tro cyntaf y gwelwyd cysgwyr (heblaw am freuddwydwyr effro) yn ymateb fel hyn. Bwriad Oudiette a’i thîm yw ceisio canfod pa rannau o’r ymennydd sy’n caniatáu hyn – a defnyddio’r broses i ddeall mwy am gwsg a breuddwydio – a’r anhwylderau all effeithio arnynt.

Ond haws dweud na gwneud !  Pan ddechreuais ddysgu, ‘roedd un gwerslyfr bioleg yn rhestru’r gwahanol fathau o gelloedd yn y corff dynol- er enghraifft, celloedd coch a gwyn y gwaed.  Roedd tua 110, os cofiaf yn iawn. Mae gwefannau, a gwerslyfrau heddiw yn cynnwys mwy – gyda Wikipedia yn nodweddiadol ohonynt drwy sôn am tua 400, gan enwi 230. Fis Hydref cyhoeddwyd dim llai na 24 papur yn disgrifio’r genhedlaeth gyntaf o brosiectau i fapio celloedd yr ymennydd dynol. Mae biliynau o gelloedd yn yr organ honno, a ddisgrifir yn aml fel y gwrthrych mwyaf cymhleth y gwyddom amdano yn y bydysawd. Ffrwyth datblygu technegau sy’n caniatáu darllen dilyniant RNA (“negesydd” y DNA) celloedd unigol a’u dosbarthu yw’r gwaith. Proses llawer, llawer, mwy effeithiol na’r dull traddodiadol o syllu arnynt drwy ficrosgop. Robotiaid, wrth gwrs, sy’n gwneud y gwaith.

Yn un o’r papurau a gyhoeddwyd yn Science, dadansoddodd Sten Linnarson o Sefydliad y Karolinska yn Stockholm a’i ugain cydweithiwr, 105 ardal o ymenyddiau pedwar oedolyn a oedd wedi marw o achosion nad oedd yn ymwneud â’r ymennydd. Astudiwyd dros dair miliwn o gelloedd, gan gynnwys dwy filiwn niwron. Roedd modd eu dosbarthu yn 31 arch-glwstwr, 461 clwstwr a dim llai na 3313 dosbarth (sef math) o gelloedd. Mae ambell ddosbarth yn unigryw i wahanol rannau o’r ymennydd.

Nemor dechrau yw’r “casgliad stampiau” arwrol ac anhygoel hwn. Mae papurau eraill eisioes yn mapio genynnau clefydau i’r bas data yma, ac eraill yn dilyn celloedd yr ymennydd yn ystod datblygiad y ffetws yn y groth.

Ar un adeg yn fy ngyrfa, rai degawdau yn ôl, roedd fy ngrŵp ymchwil yn ymfalchïo wrth fesur presenoldeb un neu ddau enyn weithredol mewn hanner dwsin o wahanol fathau o gelloedd. Mae’r gallu bellach i fesur pob genyn mewn miliynau o gelloedd a’u dosbarthu yn fy nghynhyrfu’n lân. Yn arbennig lle gwelir defnyddio hyn i ymestyn ein dealltwriaeth o’r ymennydd dynol a’i anhwylderau.

Mewn byd llawn erchyllterau y Nadolig hwn, rhaid cadw’r ffydd y bydd y cenedlaethau sy’n dod yn defnyddio’r ffrwydrad gwybodaeth hwn er lles dynol rhyw. Yn y cyfamser, mi ganaf rwndi’n hapus i’r wyrion wrth weld eu bywydau a’u hymenyddiau rhyfeddol yn datblygu.


Pynciau: Grwndi, Cyfathrebu wrth Gysgu, Celloedd Ymennydd 


Cyfeiriadau

Grwndi: Christian T. Herbst, Tamara Prigge, Maxime Garcia, Vit Hampala, Riccardo Hofer, Gerald E. Weissengruber, Jan G. Svec a W. Tecumseh Fitch (2023) Domestic cat larynges can produce purring frequencies without neural input. Current Biology 33 (21), 4727-4732

Cyfathrebu wrth Gysgu: Başak Türker, Esteban Munoz Musat, Emma Chabani, Alexandrine Fonteix-Galet, Jean-Baptiste Maranci, Nicolas Wattiez, Pierre Pouget, Jacobo Sitt, Lionel Naccache, Isabelle Arnulf a Delphine Oudiette (2023) Behavioral and brain responses to verbal stimuli reveal transient periods of cognitive integration of the external world during sleep. Nature Neuroscience 26, 1981–1993

Celloedd Ymennydd: Kimberly Siletti, Rebecca Hodge, Alejandro Mossi Albiach, Ka Wai Lee, Song-Lin Ding, Lijuan Hu, Peter Lönnerberg, Trygve Bakken Tamara Casper, Michael Clark, Nick Dee, Jessica Gloe, Daniel Hirschstein, Nadiya V. Shapovalova, C. Dirk Keene, Julie Nyhus, Herman Tung, Anna Marie Yanny, Ernest Arenas, Ed S. Lein a Sten Linnarsson (2023) Transcriptomic diversity of cell types across the adult human brain. Science 382 (6667) 


<olaf nesaf>