Belegung

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Nachrichten vom 17. Juli (Dienstag), im Ausland bekanntWissenschaftDer Hauptinhalt der Website ist wie folgt:

Website „Nature“ (www.nature.com)

1. Untersuchungen haben ergeben, dass sich Hunde möglicherweise dazu entwickelt haben, die Gefühle von Menschen zu lesen

Eine gemeinschaftliche wissenschaftliche Studie, in der verglichen wird, wie Hunde und Hausschweine auf menschliches Schreien und Grunzen reagieren, legt nahe, dass die Fähigkeit von Hunden, menschlichen Schmerz zu empfinden, angeboren sein könnte, das Ergebnis jahrhundertelanger Koevolution zwischen Hunden und Menschen. Die Ergebnisse wurden kürzlich in der veröffentlichtTierZeitschrift für Tierverhalten.

Menschen achten darauf, wie sich Tiere fühlen, und diese Aufmerksamkeit scheint auf Gegenseitigkeit zu beruhen. Es gibt jedoch nur wenige Studien, die untersuchen, ob Tiere einfach auf seltsame menschliche Geräusche reagieren oder ob sie zu echter emotionaler Ansteckung fähig sind – der Fähigkeit, menschliche emotionale Zustände zu interpretieren und zu reflektieren. Die meisten Tiere können nur auf die Zuneigungen ihrer Artgenossen genau reagieren. Untersuchungen zeigen jedoch, dass Hunde die Emotionen ihrer Mitmenschen widerspiegeln können.

Eine Frage ist, ob diese emotionale Ansteckung auf „universellen emotionalen Stimmsignalen“ beruht, die alle Haustiere verstehen, oder ob sie nur bei Haustieren wie Hunden auftritt. Um dies zu testen, verglichen die Forscher die Stressreaktionen von Hunden und Hausschweinen mit menschlichen Geräuschen.

Das Forschungsteam rekrutierte Hunde- oder Schweinebesitzer aus der ganzen Welt und ließ sie sich und ihre Haustiere in einem Raum filmen, während ein aufgezeichneter Schrei oder ein Grunzen abgespielt wurde. Anschließend zählten die Forscher die während des Experiments gezeigten Stressverhaltensweisen, wie z. B. Winseln und Gähnen bei Hunden und schnelles Ohrenklappen bei Schweinen.

Wie erwartet seien Hunde „sehr, sehr gut darin, den emotionalen Inhalt unserer Stimmen einzufangen“. Hunde werden nervös, wenn sie Schreie hören, und grunzen ihnen gegenüber weitgehend gleichgültig. Während Schweine beim Hören von Schreien durchaus Stress empfinden, deutet ihr Verhalten darauf hin, dass Grunzen viel stressiger ist.

2. Viele Pflanzennamen sind anstößig:BotanikHäuser stimmen über Umbenennung ab

Diese Woche wird eine Gruppe, die die Regeln für die Benennung von Pflanzenarten festlegt, darüber abstimmen, ob Dutzende von Organismen mit rassistischen Beleidigungen in ihren wissenschaftlichen Namen umbenannt werden sollen und ob andere Namen, die anstößig sind, wie etwa solche, die Kolonialisten anerkennen oder Sklaverei befürworten, noch einmal überdacht werden sollen. Der Name der Person.

Die Abstimmung auf dem Internationalen Botanischen Kongress (IBC) in Madrid, Spanien, ist das erste Mal, dass Taxonomen offiziell darüber nachdenken, die Regeln zu ändern, um mit Artennamen umzugehen, die viele als anstößig empfinden.

Befürworter dieser Vorschläge argumentieren, dass sich die Wissenschaft zunehmend mit der Frage der Ehrfurcht vor den Verantwortlichen historischer Ungerechtigkeiten auseinandersetzen muss, je mehr sich die Gesellschaft auseinandersetzt. Einige in der Taxonomie-Gemeinschaft befürchten jedoch, dass eine kollektive Namensänderung Verwirrung in der wissenschaftlichen Literatur stiften und einen „schiefen Abhang“ schaffen könnte, der jede nach einer Person benannte Art gefährden könnte.

Alle sechs bis sieben Jahre treffen sich Taxonomen auf einer Konferenz namens International Botanical Congress, um über eine Änderung der Regeln für die Benennung von Pflanzen, Pilzen und Algen nachzudenken. Später in dieser Woche werden Mitglieder der Nomenklatursektion des Internationalen Botanischen Kongresses über zwei Vorschläge abstimmen, die kulturell sensible Namen betreffen.

Website „Science News“ (www.sciencenews.org)

Ein von Python inspiriertes Gerät könnte zu besseren Ergebnissen bei Operationen nach Verletzungen der Rotatorenmanschette führen

In den Vereinigten Staaten erleiden jedes Jahr 2 Millionen Menschen Verletzungen der Rotatorenmanschette, aber nur 600.000 erhalten eine chirurgische Behandlung. Ein neues, von Pythons inspiriertes Gerät könnte diese Lücke schließen.

Die Misserfolgsrate bei Operationen nach Verletzungen der Rotatorenmanschette liegt zwischen 20 und 94 %. Aufgrund der Gefahr eines erneuten Risses entscheiden sich Ärzte manchmal gegen eine Operation. Aber ein medizinisches Gerät, das die Reißzähne einer Python nachahmt, könnte chirurgische Reparaturen doppelt so stark machen und ein Reißen verhindern, wenn es mit Standardnähten verwendet wird, berichten Forscher kürzlich in Science Advances.

Zu Verletzungen der Rotatorenmanschette, einer Gruppe von Muskeln und Sehnen, die die Schulter umgeben, gehören Risse und Entzündungen, die zu Schmerzen und eingeschränkter Funktion führen. Bei der chirurgischen Reparatur handelt es sich um die Reparatur der gerissenen Sehne, in der Regel durch erneute Befestigung am Kopf des Armknochens. Doch die Nähte haften nur an wenigen Stellen und können zu einem erneuten Riss der bereits geschwächten Sehne führen.

Ein Team biomedizinischer Ingenieure an der Columbia University in den USA hat ein Gerät zur Lösung dieses Problems entwickelt. Das Gerät verwendet eine Reihe kleiner, spitzer Zähne zur Verankerung in Sehnen und Knochen und verteilt und entlastet jeden Teil des beschädigten Gewebes. Diese Installation ist von der Natur inspiriert. Im Gegensatz zu Haien, deren Zähne scharf und dreieckig sind und zum Schneiden verwendet werden, sind die Reißzähne von Pythons nach innen gebogen und dienen dazu, tiefer zu graben, wenn das Tier Schwierigkeiten hat.

Das Team optimierte zunächst mithilfe von Berechnungen und Computersimulationen die Größe und Geometrie der Zähne. Die Forscher verwendeten die 3D-Drucktechnologie, um die Zähne und Zahnreihen zu erstellen, bevor sie die Platzierung und den Biss optimierten. In Zusammenarbeit mit Chirurgen testete das Team Iterationen der „Zähne“ an Leichen, wobei eine Schulter nur mit Nähten und die andere mit Nähten und dem Gerät an Ort und Stelle gehalten wurde.

Forscher fanden heraus, dass Schultern, die das Gerät trugen, doppelt so viel Halt boten wie Schultern ohne Gerät. Die Forscher sagen, dass das Design an lebenden Tieren getestet werden muss, um seine langfristige Funktionalität und Sicherheit zu beweisen, bevor es in den klinischen Einsatz kommt.

„Science Daily“-Website (www.sciencedaily.com)

1. Eine Studie zeigt, wie sich Adipositas-Gene auf das Gehirn auswirken

Fettleibigkeit ist eine komplexe Erkrankung, die durch eine Kombination aus Genetik, Ernährungsumfeld, Verhalten und anderen Faktoren verursacht wird. Es wurde gezeigt, dass ein Gen namens SH2B1 eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Nahrungsaufnahme spielt. SH2B1-Mutationen stehen im Zusammenhang mit Fettlebererkrankungen, die mit Fettleibigkeit, Typ-2-Diabetes und Stoffwechselstörungen einhergehen.

Eine Studie der University of Michigan Medical School identifizierte, wo dieses Gen im Gehirn wirkt, in einer Region namens paraventrikulärer Hypothalamus (PVH), die an der Regulierung des Blutdrucks und des Flüssigkeitshaushalts beteiligt ist.

Darüber hinaus fand das Team heraus, dass SH2B1-exprimierende Neuronen einen Schaltkreis bilden, der mit Neuronen in einer Region stromabwärts des dorsalen Raphe-Kerns im Hirnstamm kommuniziert. Dieser Bereich ist mit Energiebalance, Gewichtserhaltung und emotional gesteuertem Verhalten verbunden. Die Stimulierung dieses Kreislaufs unterdrückt bei Mäusen den Appetit. Im Gegensatz dazu führt die Stummschaltung SH2B1-exprimierender Neuronen im PVH zu Fettleibigkeit.

Das Team enthüllte auch die molekularen Mechanismen, wie SH2B1 zur Aufrechterhaltung des Körpergewichts beiträgt, unter anderem durch die Verstärkung der BDNF/TrkB-Signalisierung, die das Gehirnwachstum während der Entwicklung fördert und die Gehirngesundheit im reifen Gehirn erhält. Wenn diese Signalübertragung fehlschlägt, können Fettleibigkeit und Stoffwechselerkrankungen auftreten.

2. Sportler, die vor dem Wettkampf Gewicht verlieren, beeinträchtigen nicht nur ihre Leistung, sondern schaden auch ihrer Gesundheit, insbesondere bei weiblichen Sportlern.

Bei Sportlern, insbesondere bei Ausdauersportarten wie Laufen, Schwimmen, Radfahren und Rudern, ist die Reduzierung der Nahrungsaufnahme vor dem Wettkampf ein weit verbreitetes Phänomen.

Kürzlich führte die Abteilung für Ernährung, Bewegung und Sportwissenschaften der Universität Kopenhagen in Dänemark eine neue Studie über die Auswirkungen von Energiemangel bei Sportlerinnen durch.

Für die Studie rekrutierten die Forscher 12 weibliche Triathletinnen, die eine normale Energieaufnahme hatten. In einem Teil des Versuchs erhielten Sportler 14 Tage lang ausreichend Kalorien und anschließend wurde ihre Leistung getestet. Die Athleten erlebten außerdem einen 14-tägigen Zeitraum, in dem sie bei Einhaltung eines normalen, hochintensiven Trainingsplans nur etwa 50 % ihres Energiebedarfs verbrauchten.

Die Studie ergab, dass Sportler in Phasen des Kaloriendefizits durchschnittlich etwa 4 Prozent ihres Körpergewichts verloren, davon etwa die Hälfte an Muskelmasse. Auch ihre Leistung sank: Beim 20-minütigen Zeitfahren auf dem Rad sank die Leistung um 7,7 Prozent. Neben der sportlichen Leistung können mehrere Aspekte des Immunsystems eines Sportlers sehr stark beeinträchtigt sein, was den Sportler anfälliger für Krankheiten machen kann.

Basierend auf der relativ begrenzten Forschung in diesem Bereich scheinen Männer in der Lage zu sein, eine verringerte Energieaufnahme zu tolerieren, bevor sie negative Auswirkungen hat. Dies deutet darauf hin, dass Frauen in dieser Hinsicht besonders gefährdet sind.

Forscher stellen fest, dass die schädlichen Auswirkungen einer längeren Unterernährung, insbesondere bei Frauen, auch lebenslang anhalten können.

Scitech Daily-Website (https://scitechdaily.com)

Die Revolution des Siliziums: neue Durchbrüche in der Laser-Nanofabrikationstechnologie

Silizium, der Grundstein der modernen Elektronik, Photovoltaik und Photonik, war aufgrund der Herausforderungen bestehender Photolithographietechnologien traditionell auf die Nanofabrikation auf Oberflächenebene beschränkt. Bestehende Methoden können entweder nicht in die Waferoberfläche eindringen, ohne Veränderungen zu verursachen, oder sie sind durch die Auflösung im Mikrometerbereich der Laserlithographie in Silizium begrenzt.

Eine innovative Technologie, die von einem Forscherteam der Bilkent-Universität in der Türkei entwickelt wurde, überwindet aktuelle Einschränkungen und ermöglicht eine beispiellose Kontrolle über Mikroorganismen, die tief in Siliziumwafern vergraben sind.Nanostrukturder Fertigung.

Das Team befasste sich mit den beiden Herausforderungen komplexer optischer Effekte innerhalb des Wafers und den inhärenten Beugungsgrenzen von Lasern. Sie überwanden diese Probleme, indem sie einen speziellen Laserpulstyp verwendeten, der durch eine Methode namens räumliche Lichtmodulation erzeugt wird. Durch die nichtbeugende Beschaffenheit des Strahls werden optische Streueffekte überwunden, die zuvor eine präzise Energieabscheidung behinderten und extrem kleine lokale Hohlräume im Wafer erzeugten. Auf diesen Prozess folgt ein Notfall-Seeding-Effekt, bei dem vorgefertigte unterirdische Nanokavitäten starke Feldverstärkungen in ihrer unmittelbaren Umgebung erzeugen. Dieses neue Herstellungsverfahren stellt eine Verbesserung um eine Größenordnung gegenüber dem Stand der Technik dar und ermöglicht Strukturgrößen von nur 100 Nanometern.

Die Forscher verwendeten räumlich modulierte Laserpulse, die technisch Bessel-Funktionen entsprechen. Die beugungsfreie Natur dieses speziellen Laserstrahls, der mithilfe fortschrittlicher holografischer Projektionstechnologie erzeugt wird, ermöglicht eine präzise Ausrichtung der Energie. Dies wiederum führt zu ausreichend hohen Temperatur- und Druckwerten, um das Material bei kleinen Volumina zu verändern. Bemerkenswert ist, dass die resultierende Feldverstärkung, sobald sie etabliert ist, durch einen Seeding-Mechanismus aufrechterhalten wird. Einfach ausgedrückt erleichtert die Schaffung früher Nanostrukturen die Herstellung späterer Nanostrukturen. Der Einsatz von Laserpolarisation ermöglicht eine zusätzliche Kontrolle über die Ausrichtung und Symmetrie der Nanostrukturen und ermöglicht so die Erstellung vielfältiger Nanoarrays mit hoher Präzision.

Das Forschungsteam demonstrierte großflächige volumetrische Nanostrukturen mit Eigenschaften jenseits der Beugungsgrenze und ermöglichte so einen Machbarkeitsnachweis für vergrabene nanophotonische Komponenten. Diese Fortschritte haben wichtige Auswirkungen auf die Entwicklung nanoskaliger Systeme mit einzigartigen Strukturen. (Liu Chun)