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Notizie del 17 luglio (martedì), molto conosciute all'esteroscienzaIl contenuto principale del sito web è il seguente:

Sito web "Natura" (www.nature.com)

1. La ricerca afferma che i cani potrebbero essersi evoluti per leggere le emozioni delle persone

Uno studio scientifico comunitario che confronta il modo in cui cani e maialini rispondono alle grida e ai grugniti umani suggerisce che la capacità dei cani di sentire il dolore umano potrebbe essere innata, il risultato di secoli di coevoluzione tra cani e umani. I risultati sono stati recentemente pubblicati inanimaleRivista sul comportamento animale.

Gli esseri umani prestano attenzione a come si sentono gli animali e questa attenzione sembra essere reciproca. Ma ci sono pochi studi che testano se gli animali stanno semplicemente rispondendo a strani suoni umani o se sono capaci di un vero contagio emotivo, ovvero la capacità di interpretare e riflettere gli stati emotivi umani. La maggior parte degli animali può rispondere in modo accurato solo agli affetti dei propri simili. Ma la ricerca mostra che i cani possono riflettere le emozioni di chi li circonda.

La domanda è se questo contagio emotivo sia radicato in "segnali vocali emotivi universali" che tutti gli animali domestici comprendono, o se esista solo negli animali da compagnia come i cani. Per testarlo, i ricercatori hanno confrontato le risposte allo stress di cani e maialini da compagnia con i suoni umani.

Il gruppo di ricerca ha reclutato proprietari di cani o maiali da tutto il mondo e ha chiesto loro di filmare se stessi e i loro animali domestici in una stanza mentre veniva riprodotto un grido o un grugnito registrato. I ricercatori hanno poi contato il numero di comportamenti stressanti mostrati durante l’esperimento, come piagnucolii e sbadigli nei cani e il rapido sbattimento delle orecchie nei maiali.

Come previsto, i cani sono "molto, molto bravi a catturare il contenuto emotivo delle nostre voci". I cani diventano nervosi quando sentono le grida e sono in gran parte indifferenti ai grugniti. Tuttavia, anche se i maiali sperimentano un certo stress quando sentono le grida, il loro comportamento suggerisce che grugnire è molto più stressante.

2. Molti nomi di piante sono offensivi:botanicaCase per votare se rinominare

Questa settimana, un gruppo che stabilisce le regole per la denominazione delle specie vegetali voterà se rinominare dozzine di organismi con nomi scientifici a sfondo razziale e riconsiderare altri nomi offensivi, come quelli che riconoscono i colonialisti o sostengono la schiavitù.

Il voto al Congresso Botanico Internazionale (IBC) di Madrid, in Spagna, segna la prima volta che i tassonomi hanno preso formalmente in considerazione la possibilità di modificare le regole per gestire i nomi delle specie che molti considerano offensivi.

I sostenitori di queste proposte sostengono che, poiché la società è alle prese in modo più ampio con questioni relative al rispetto per i responsabili delle ingiustizie storiche, anche la scienza dovrebbe farlo. Ma alcuni nella comunità tassonomica temono che un cambio di nome collettivo possa seminare confusione nella letteratura scientifica e creare un “pendio scivoloso” che potrebbe minacciare qualsiasi specie che porta il nome di una persona.

Ogni sei-sette anni, i tassonomi si incontrano in una conferenza chiamata Congresso Botanico Internazionale per valutare la possibilità di modificare le regole per la denominazione di piante, funghi e alghe. Più tardi questa settimana, i membri della Sezione Nomenclatura del Congresso Botanico Internazionale voteranno su due proposte che coinvolgono nomi culturalmente sensibili.

Sito web "Science News" (www.sciencenews.org)

Un dispositivo ispirato al pitone potrebbe portare a risultati migliori nella chirurgia delle lesioni della cuffia dei rotatori

Negli Stati Uniti, ogni anno 2 milioni di persone subiscono lesioni alla cuffia dei rotatori, ma solo 600.000 ricevono un trattamento chirurgico. Un nuovo dispositivo ispirato ai pitoni potrebbe colmare questa lacuna.

Il tasso di fallimento per la chirurgia delle lesioni della cuffia dei rotatori varia dal 20% al 94%. A volte i medici decidono di non eseguire un intervento chirurgico a causa del rischio di una nuova lesione. Ma un dispositivo medico che imita le zanne di un pitone potrebbe rendere le riparazioni chirurgiche due volte più forti e prevenire gli strappi se usato con suture standard, riferiscono di recente i ricercatori su Science Advances.

Le lesioni alla cuffia dei rotatori, un gruppo di muscoli e tendini che circondano la spalla, includono strappi e infiammazioni, che portano a dolore e funzionalità limitata. La riparazione chirurgica si riferisce alla riparazione del tendine lacerato, solitamente riattaccandolo alla testa dell'osso del braccio. Ma le suture sono attaccate solo in alcuni punti e possono lacerare nuovamente il tendine già indebolito.

Un team di ingegneri biomedici della Columbia University negli Stati Uniti ha progettato un dispositivo per risolvere questo problema. Il dispositivo utilizza una serie di piccoli denti appuntiti per ancorarsi ai tendini e alle ossa, diffondendo e alleviando la pressione su ogni parte del tessuto danneggiato. Questa installazione è ispirata alla natura. A differenza degli squali, i cui denti sono affilati e triangolari, usati per tagliare, le zanne dei pitoni sono ricurve verso l'interno, usate per scavare più a fondo quando l'animale lotta.

Il team ha innanzitutto utilizzato calcoli e simulazioni al computer per ottimizzare la dimensione e la geometria dei denti. I ricercatori hanno utilizzato la tecnologia di stampa 3D per creare i denti e le matrici di denti prima di ottimizzare il posizionamento e il morso. Lavorando con i chirurghi, il team ha testato le iterazioni dei "denti" sui cadaveri, tenendo una spalla in posizione solo con suture e l'altra con suture e il dispositivo.

I ricercatori hanno scoperto che le spalle che indossavano il dispositivo fornivano un sostegno doppio rispetto alle spalle senza il dispositivo. I ricercatori affermano che il progetto deve essere testato su animali vivi per dimostrarne la funzionalità e la sicurezza a lungo termine prima di entrare nell’uso clinico.

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

1. Uno studio rivela come i geni dell'obesità influenzano il cervello

L’obesità è una condizione complessa causata da una combinazione di genetica, ambiente alimentare, comportamento e altri fattori. È stato dimostrato che un gene chiamato SH2B1 svolge un ruolo importante nella regolazione dell’assunzione di cibo. Le mutazioni SH2B1 sono associate alla malattia del fegato grasso associata a obesità, diabete di tipo 2 e disfunzione metabolica.

Uno studio della University of Michigan Medical School ha identificato il punto in cui opera questo gene nel cervello, in una regione chiamata ipotalamo paraventricolare (PVH), coinvolta nella regolazione della pressione sanguigna e dell’equilibrio dei liquidi.

Inoltre, il team ha scoperto che i neuroni che esprimono SH2B1 formano un circuito che comunica con i neuroni in una regione a valle del nucleo dorsale del rafe nel tronco cerebrale. Quest’area è associata al bilancio energetico, al mantenimento del peso e al comportamento guidato dalle emozioni. La stimolazione di questo circuito sopprime l'appetito nei topi. Al contrario, il silenziamento dei neuroni che esprimono SH2B1 nel PVH porta all’obesità.

Il team ha anche rivelato i meccanismi molecolari con cui SH2B1 aiuta a mantenere il peso corporeo, in parte migliorando la segnalazione BDNF/TrkB, che promuove la crescita del cervello durante lo sviluppo e mantiene la salute del cervello nel cervello maturo. Quando questa segnalazione va storta, possono verificarsi obesità e malattie metaboliche.

2. La perdita di peso degli atleti prima della competizione non solo influisce sulle loro prestazioni ma danneggia anche la loro salute, soprattutto le atlete.

Tra gli atleti, soprattutto negli sport di resistenza come la corsa, il nuoto, il ciclismo e il canottaggio, ridurre l’apporto alimentare prima della competizione è un fenomeno comune.

Recentemente, il Dipartimento di Scienze della Nutrizione, dell’Esercizio e dello Sport dell’Università di Copenaghen in Danimarca ha condotto un nuovo studio sugli effetti della carenza di energia nelle atlete.

Per lo studio, i ricercatori hanno reclutato 12 triatlete che avevano un apporto energetico normale. In una parte dello studio, agli atleti sono state somministrate calorie sufficienti per 14 giorni, dopodiché è stata testata la loro prestazione. Gli atleti hanno anche vissuto un periodo di 14 giorni in cui hanno consumato solo circa il 50% del loro fabbisogno energetico rispettando un normale programma di allenamento ad alta intensità.

Lo studio ha rilevato che durante i periodi di deficit calorico, gli atleti hanno perso in media circa il 4% del loro peso corporeo, di cui circa la metà era costituita da massa muscolare. Anche le loro prestazioni sono diminuite: le prestazioni durante la cronometro ciclistica di 20 minuti sono diminuite del 7,7%; Oltre alle prestazioni atletiche, diversi aspetti del sistema immunitario di un atleta possono essere gravemente colpiti, il che può rendere l'atleta più suscettibile alle malattie.

Sulla base della ricerca abbastanza limitata in questo settore, gli uomini sembrano essere in grado di tollerare un ridotto apporto energetico prima che si verifichino effetti negativi. Ciò suggerisce che le donne sono particolarmente vulnerabili a questo riguardo.

I ricercatori sottolineano che gli effetti dannosi di una prolungata sottoalimentazione, soprattutto nelle donne, possono durare anche per tutta la vita.

Sito web dello Scitech Daily (https://scitechdaily.com)

La rivoluzione del silicio: nuove scoperte nella tecnologia di nanofabbricazione laser

Il silicio, la pietra angolare dell’elettronica moderna, del fotovoltaico e della fotonica, è stato tradizionalmente limitato alla nanofabbricazione a livello superficiale a causa delle sfide con le tecnologie fotolitografiche esistenti. I metodi esistenti non possono penetrare nella superficie del wafer senza causare cambiamenti, oppure sono limitati dalla risoluzione a livello di micron della litografia laser nel silicio.

Una tecnologia innovativa sviluppata da un team di ricercatori dell’Università Bilkent in Turchia supera i limiti attuali e consente un controllo senza precedenti sui microrganismi sepolti nelle profondità dei wafer di silicio.Nanostrutturadi produzione.

Il team ha affrontato la doppia sfida degli effetti ottici complessi all'interno del wafer e dei limiti di diffrazione intrinseci dei laser. Hanno superato questi problemi utilizzando un tipo speciale di impulso laser, generato da un metodo chiamato modulazione spaziale della luce. La natura non diffrattiva del raggio supera gli effetti di diffusione ottica che in precedenza ostacolavano la precisa deposizione di energia, creando vuoti localizzati estremamente piccoli all'interno del wafer. Questo processo è seguito da un effetto di semina di emergenza, con nanocavità sotterranee prefabbricate che stabiliscono forti miglioramenti del campo nelle loro immediate vicinanze. Questo nuovo regime di fabbricazione segna un miglioramento di ordine di grandezza rispetto allo stato dell’arte, raggiungendo dimensioni delle caratteristiche fino a 100 nanometri.

I ricercatori hanno utilizzato impulsi laser modulati spazialmente, che tecnicamente corrispondono alle funzioni di Bessel. La natura priva di diffrazione di questo speciale raggio laser, creato utilizzando l'avanzata tecnologia di proiezione olografica, consente un puntamento preciso dell'energia. Ciò a sua volta porta a valori di temperatura e pressione sufficientemente elevati per modificare il materiale a piccoli volumi. In particolare, il conseguente miglioramento del campo, una volta stabilito, si mantiene attraverso un meccanismo di tipo seeding. In poche parole, la creazione delle prime nanostrutture facilita la fabbricazione di nanostrutture successive. L'uso della polarizzazione laser fornisce un controllo aggiuntivo sull'allineamento e sulla simmetria delle nanostrutture, consentendo la creazione di una varietà di nanoarray con elevata precisione.

Il gruppo di ricerca ha dimostrato nanostrutture volumetriche di ampia area con caratteristiche oltre il limite di diffrazione, consentendo una prova di concetto per componenti nanofotonici sepolti. Questi progressi hanno importanti implicazioni per lo sviluppo di sistemi su scala nanometrica con strutture uniche. (Liu Chun)