berita

Abstrak dari situs sains media asing pada 23 Juli: Otak bisa tertidur dan terjaga pada saat bersamaan

2024-07-23

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Berdasarkan pemberitaan pada 23 Juli (Selasa), isi utama website ilmiah ternama asing adalah sebagai berikut:

Situs web "Berita Sains" (www.sciencenews.org)

Penemuan simulasi ilmiah: satuplanetmenjadiBumiSama halnya, Anda perlu mendapatkan jumlah air yang tepat di awal

Proses pembentukan planet ini seperti bermain poker, Anda harus memanfaatkan kartu yang ada di tangan Anda dengan baik. Jika tujuannya adalah menjadi planet mirip Bumi, yang terbaik adalah memulainya dengan jumlah air yang 3 hingga 8 kali lipat jumlah air yang setara dengan lautan di Bumi.

Para astronom percaya bahwa lingkungan di sekitarnya kecil dan redupbintang Planet berbatu yang mengorbit mungkin merupakan habitat paling umum bagi kehidupan di Bima Sakti. Namun bintang-bintang ini bersifat keras kepala dan mungkin menghilangkan air di sebuah planet melalui ledakan energi tinggi dalam waktu miliaran tahun setelah kelahirannya.

Keavin Moore, ilmuwan planet di Universitas McGill Kanada, dan rekan-rekannya bertanya-tanya apakah planet dapat menyembunyikan air yang ditakdirkan untuk menjadi lautan dan atmosfer di interiornya sampai bintang induknya menyusul. Tim melakukan simulasi sederhana siklus hidup sebuah planet, di mana sebuah planet lahir dalam keadaan panas dan cair dengan sejumlah air terlarut dalam lautan magma di seluruh planet. Ini bisa dimulai dengan banyak air, atau bisa juga lebih banyak air yang dibawa oleh komet atau asteroid.

Saat planet mendingin, air menguap dan membentuk atmosfer. Sebagian air ditelan ruang angkasa, namun sebagian lagi memasuki siklus, larut dalam mantel planet, dan kemudian lepas kembali ke atmosfer. Menyimpan air di mantel bumi akan melindunginya dari cahaya intens bintang induknya.

Moore dan rekan-rekannya menemukan bahwa dalam simulasi ini, agar sebuah planet bermassa Bumi dapat membentuk lautan dan benua sekitar 5 miliar tahun kemudian, dibutuhkan tiga hingga delapan kali jumlah air di lautan Bumi pada saat pembentukannya. Sebuah planet yang awalnya memiliki air 12 kali lebih banyak daripada lautan di bumi pada akhirnya bisa menjadi dunia air yang seluruh permukaannya tertutup oleh lautan. Planet seperti itu mungkin benar-benar ada, dan secara teoritis dapat mendukung kehidupan meski tanpa daratan.

Situs web "Science Daily" (www.sciencedaily.com)

1. Mineral logam di dasar laut dalam dapat menghasilkan oksigen, sehingga menantang asumsi jangka panjang

Sebuah tim peneliti internasional telah menemukan bahwa mineral logam di dasar laut dalam, yang terletak 13.000 kaki di bawah permukaan, dapat menghasilkan oksigen.

Penemuan mengejutkan ini menantang asumsi lama bahwa hanya organisme fotosintetik seperti tumbuhan dan alga yang menghasilkan oksigen di bumi. Namun temuan baru menunjukkan mungkin ada cara lain. Oksigen juga tampaknya diproduksi di dasar laut, di mana tidak ada cahaya yang dapat menembusnya, untuk mendukung kehidupan laut yang menghirup oksigen yang hidup dalam kegelapan total.

Penelitian tersebut baru-baru ini dipublikasikan di jurnal Nature Geoscience.

Andrew Sweetman, pakar ekologi dasar laut dari Scottish Society for Marine Science (SAMS), menemukan "oksigen gelap" saat melakukan penelitian lapangan di atas kapal di Samudra Pasifik. Eksperimen elektrokimia yang dipimpin oleh profesor kimia Universitas Northwestern, Franz Geiger, mungkin dapat menjelaskan fenomena ini.

“Oksigen diperlukan untuk permulaan kehidupan aerobik di Bumi, dan pemahaman kita adalah bahwa pasokan oksigen ke Bumi dimulai dari organisme fotosintetik,” kata Sweetman. “Tetapi kita sekarang tahu bahwa oksigen juga diproduksi di laut dalam di mana tidak ada cahaya. Jadi kita tahu bahwa oksigen diproduksi di laut dalam yang tidak ada cahayanya." , Saya rasa kita perlu meninjau kembali pertanyaan: Di mana kehidupan aerobik dimulai?"

Nodul polimetalik merupakan endapan mineral alami yang terbentuk di dasar laut dan menjadi inti penemuan ini. Nodul polimetalik adalah campuran mineral dengan ukuran mulai dari partikel kecil hingga kentang biasa.

“Nodul polimetalik yang menghasilkan oksigen ini mengandung logam seperti kobalt, nikel, tembaga, litium, dan mangan, yang semuanya merupakan elemen kunci yang digunakan dalam baterai,” kata Geiger, salah satu penulis studi tersebut elemen berharga dari dasar laut, 10.000 hingga 20.000 kaki di bawah permukaan, kita perlu memikirkan kembali cara kita menambang bahan-bahan ini untuk menghindari menipisnya sumber oksigen bagi kehidupan laut dalam."

2. Para ilmuwan menemukan cara untuk mengubah karbon dioksida menjadi metanol secara efisien

Ahli kimia telah bekerja selama bertahun-tahun untuk mensintesis bahan bernilai tinggi dari molekul limbah. Kini, kolaborasi ilmuwan internasional sedang menjajaki cara menggunakan listrik untuk menyederhanakan proses ini.

Dalam studi terbaru mereka yang dipublikasikan di jurnal Nature Catalysis, para peneliti menunjukkan bahwa karbon dioksida, gas rumah kaca, dapat diubah secara efisien menjadi bahan bakar cair yang disebut metanol.

Proses ini dicapai dengan menyebarkan molekul kobalt phthalocyanine (CoPc) secara merata pada tabung nano karbon. Karbon nanotube adalah struktur tubular mirip graphene dengan sifat listrik yang unik. Permukaannya merupakan larutan elektrolit, dan dengan menggunakan listrik, molekul CoPc dapat memperoleh elektron dan menggunakannya untuk mengubah karbon dioksida menjadi metanol.

Dengan menggunakan metode khusus berdasarkan spektroskopi in-situ untuk memvisualisasikan reaksi kimia, para peneliti untuk pertama kalinya melihat bahwa molekul-molekul ini mengubah dirinya menjadi metanol atau karbon monoksida, yang bukan merupakan produk yang diinginkan. Mereka menemukan bahwa jalur reaksi ditentukan oleh lingkungan tempat molekul karbon dioksida bereaksi.

Menyesuaikan lingkungan ini dengan mengendalikan bagaimana katalis CoPc didistribusikan pada permukaan tabung nano karbon menjadikannya delapan kali lebih mungkin menghasilkan metanol dari karbon dioksida, sebuah penemuan yang dapat meningkatkan efisiensi proses katalitik lainnya dan memiliki implikasi luas pada bidang lain.

Situs web Scitech Daily (https://scitechdaily.com)

1. Para ilmuwan telah menemukan bahwa otak dapat tertidur dan terjaga pada saat yang bersamaan

Para ilmuwan telah mengembangkan metode baru untuk menganalisis tidur dan terjaga dengan mendeteksi pola aktivitas saraf ultracepat yang hanya berlangsung beberapa milidetik, menantang pemahaman tradisional tentang tidur berdasarkan gelombang otak yang lebih lambat. Studi ini juga menemukan bahwa masing-masing wilayah otak dapat secara singkat dan mandiri beralih antara tidur dan terjaga, mengungkapkan aktivitas otak lokal yang kompleks yang dapat membentuk kembali pemahaman kita tentang mekanisme tidur.

Tidur dan terjaga adalah kondisi keberadaan yang sangat berbeda yang menentukan batas-batas kehidupan kita sehari-hari. Selama bertahun-tahun, para ilmuwan telah mengukur perbedaan antara proses naluri otak ini dengan melihat gelombang otak, dimana tidur ditandai dengan gelombang otak yang lambat dan persisten yang menyebar ke seluruh organ dalam sepersepuluh detik.

Untuk pertama kalinya, para ilmuwan menemukan bahwa tidur dapat dideteksi melalui pola aktivitas saraf yang berdurasi beberapa milidetik (1 milidetik = 0,001 detik), mengungkapkan cara baru untuk mempelajari dan memahami pola dasar gelombang otak yang mengendalikan kesadaran. Mereka juga menunjukkan bahwa ketika bagian otak tetap tertidur, bagian kecil otak lainnya bisa terbangun sebentar, dan sebaliknya.

Temuan ini dipublikasikan dalam studi baru di jurnal Nature Neuroscience. Selama empat tahun bekerja, para peneliti melatih jaringan saraf untuk mempelajari pola dalam data gelombang otak dalam jumlah besar, mengungkapkan pola frekuensi sangat tinggi yang belum pernah dijelaskan sebelumnya dan menantang keyakinan saraf yang sudah lama dipegang tentang tidur dan terjaga konsep.

2. Profesor Universitas Peking menggunakan teknologi AI pencitraan termal wajah untuk memprediksi penyakit dan usia biologis

Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh profesor Universitas Peking Han Jingdong menemukan bahwa suhu di berbagai area wajah berhubungan dengan berbagai penyakit kronis, seperti diabetes dan tekanan darah tinggi. Perbedaan suhu ini tidak mudah dideteksi dengan sentuhan seseorang, namun dapat diidentifikasi melalui pola suhu spasial spesifik yang diturunkan dari kecerdasan buatan (AI), yang memerlukan kamera pencitraan termal dan model yang terlatih dengan data. Temuan ini baru-baru ini dipublikasikan di jurnal Cell Metabolism. Dengan penelitian lebih lanjut, suatu hari dokter mungkin dapat menggunakan metode sederhana dan non-invasif ini untuk mendeteksi penyakit secara dini.

Tim peneliti sebelumnya telah menggunakan struktur wajah 3D untuk memprediksi usia biologis seseorang. Usia biologis menunjukkan derajat penuaan tubuh dan erat kaitannya dengan risiko penyakit seperti kanker dan diabetes. Mereka penasaran apakah fitur wajah lainnya, seperti suhu, juga bisa memprediksi tingkat penuaan dan kesehatan.

Jingdong Han dan rekan-rekannya menganalisis suhu wajah lebih dari 2.800 peserta asal Tiongkok berusia 21 hingga 88 tahun. Para peneliti kemudian menggunakan informasi ini untuk melatih model kecerdasan buatan guna memprediksi usia biologis seseorang. Mereka mengidentifikasi beberapa area wajah utama yang suhunya berhubungan secara signifikan dengan usia dan kesehatan, termasuk hidung, mata, dan pipi.

Karena hubungan ini, tim peneliti mulai menguji apakah olahraga mempengaruhi usia biologis. Mereka meminta 23 peserta untuk lompat tali minimal 800 kali sehari selama dua minggu. Yang mengejutkan tim, para peserta ini kehilangan lima tahun dari usia biologis mereka hanya setelah dua minggu berolahraga.

Selanjutnya, tim berharap dapat mengeksplorasi apakah pencitraan termal wajah dapat digunakan untuk memprediksi kondisi medis lain, seperti gangguan tidur atau masalah kardiovaskular. (Liu Chun)