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Notizie del 5 agosto (lunedì), molto conosciute all'esteroscienzaIl contenuto principale del sito web è il seguente:

Sito web "Scienza" (www.science.org)

Uno studio sui topi rileva che la privazione del sonno modifica le connessioni delle cellule cerebrali

La privazione del sonno non solo compromette la nostra capacità di apprendere, ma distrugge anche la memoria. Gli studi esistenti sui topi rivelano che questi effetti possono derivare da cambiamenti nel modo in cui le cellule nervose si connettono nel cervello.

In un recente articolo pubblicato sulla rivista Current Biology, i ricercatori dimostrano che bastano poche ore di privazione del sonno per ridurre il numero di diversi tipi di sinapsi nelle aree del cervello associate all’apprendimento e alla memoria.la sinapsi lo èNeuroni punto chiave della comunicazione. I risultati suggeriscono che il sonno aiuta a mantenere il cervello attivo in un modo precedentemente sconosciuto, ha detto il team.

I neuroni contattano e comunicano attraverso sostanze chimiche nelle sinapsi, che trasmettono segnali in tutto il sistema nervoso. Nel cervello umano esistono trilioni di queste connessioni, che formano circuiti neuronali che catturano e immagazzinano informazioni. Diverse teorie tentano di spiegare la connessione tra sonno e memoria. Un’idea popolare nei primi anni 2000 era che la forza sinaptica nel cervello diminuisce durante il sonno, aiutando a conservare l’energia e preparandola per la codifica di nuove informazioni il giorno successivo.

Seth Grant, neuroscienziato dell'Università di Edimburgo nel Regno Unito, afferma che queste teorie spesso presuppongono che le sinapsi siano coerenti. Negli ultimi anni, tuttavia, il suo team e altri ricercatori hanno sorprendentemente scoperto che le sinapsi sono diverse nei tipi di sostanze chimiche, o neurotrasmettitori, che trasmettono i segnali, nonché nella struttura e nella composizione delle proteine ​​nei neuroni circostanti.

La tecnologia sviluppata da Grant e colleghi può catturare istantanee della diversità sinaptica nel cervello. Nel complesso, le sue scoperte evidenziano l’importanza del sonno nel mantenimento della diversità sinaptica nelle aree del cervello legate alla memoria, il che può aiutare a spiegare perché sperimentiamo una memoria compromessa quando siamo privati ​​del sonno.

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

1. Gli scienziati determinano come si è formata la sottile atmosfera sulla Luna

Sebbene la Luna non abbia aria respirabile, ha un’atmosfera estremamente rarefatta. Dagli anni '80 gli astronomi hanno osservato uno strato molto sottile di gas atomico sulla superficie della Luna. Questo sottile strato di atmosfera, tecnicamente chiamato “esosfera”, potrebbe essere il prodotto di qualche tipo di fenomeno di alterazione spaziale. Tuttavia, il suo specifico processo di formazione non è stato determinato con precisione.

Recentemente, un team di scienziati del MIT e dell'Università di Chicago ha annunciato di aver scoperto il processo principale che forma e mantiene l'atmosfera lunare. Il loro rapporto di ricerca pubblicato sulla rivista Science Advances afferma che l'atmosfera lunare è prodotta principalmente dal fenomeno della "vaporizzazione da impatto".

Analizzando i campioni di suolo lunare raccolti dagli astronauti durante le missioni Apollo della NASA, i ricercatori suggeriscono che nel corso dei circa 4,5 miliardi di anni di storia della Luna, la sua superficie è stata continuamente bombardata da impatti cosmici, inclusi i primi meteoriti giganti e successivamente "micrometeoroidi" molto più piccoli ". Questi impatti prolungati fecero sì che gli atomi sulla superficie lunare venissero scossi e vaporizzati al momento dell'impatto, venendo così lanciati in aria. Alcuni atomi furono espulsi nello spazio, mentre altri formarono la sottile atmosfera sospesa sopra la luna. Questa atmosfera viene costantemente riempita man mano che colpiscono più meteoriti.

L’autore principale dello studio ha dichiarato: “Forniamo una risposta chiara sul fatto che l’evaporazione dovuta agli impatti dei meteoriti è il processo principale che forma l’atmosfera lunare. Questo processo si è verificato continuamente durante i quasi 4,5 miliardi di anni di storia della Luna, e il nostro studio mostra che questa sottile atmosfera alla fine raggiunge uno stato stabile mentre piccoli impatti continuano a ricostituirla."

2. L'ingegneria cerebrale all'avanguardia rivela i segreti del cervellodopaminaFisiologia

Un gruppo di ricerca del Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST) in Corea del Sud ha scoperto una nuova connessione tra i segnali neurali del cervello e i segnali della dopamina nello striato del cervello.

Il cervello umano ha bisogno di elaborare rapidamente grandi quantità di segnali neurali in meno di un secondo. È noto che la dopamina svolge un ruolo chiave nell'influenzare i segnali nervosi cerebrali, ma il gruppo di ricerca ha utilizzato la "tecnologia di monitoraggio del segnale multi-cervello basata su chip neurali ottici" di recente sviluppo e ha scoperto che all'interno del normale intervallo fisiologico, i cambiamenti nei segnali della dopamina non si verificano. non influisce sull'efficienza di elaborazione del segnale.

La dopamina è un neurotrasmettitore chimico ampiamente distribuito nel cervello ed è coinvolto in modo cruciale nella regolazione di comportamenti come l’apprendimento, il movimento, la motivazione e il processo decisionale. È stato collegato a una varietà di malattie, tra cui il morbo di Parkinson, la dipendenza e la depressione.

Il gruppo di ricerca ha utilizzato la tecnologia optogenetica per monitorare simultaneamente la dopamina e l’attività neuronale nello “striato ventrale” del cervello e ha scoperto che l’elaborazione del segnale neurale del cervello non mostrava anomalie anche quando la dopamina non veniva rilasciata. Quando la dopamina viene rilasciata in condizioni fisiologiche normali, come quando si mangia, si osservano solo cambiamenti lievi o incoerenti nell'attività neuronale.

Tuttavia, gli effetti sull’elaborazione del segnale neurale nel cervello sono stati osservati chiaramente solo quando il rilascio di dopamina è stato aumentato artificialmente cinque volte al di sopra dei normali livelli fisiologici.

Questa scoperta suggerisce che, contrariamente alle teorie attuali, altri fattori potrebbero essere più critici della segnalazione della dopamina in alcuni processi di segnalazione neuronale del cervello.

I risultati sono stati pubblicati online sulla rivista Nature Neuroscience.

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

1. Il centro di ricerca innovativo mira a sviluppare prodotti “quasi indistruttibili”quantisticoInternet

L'Università Heriot-Watt nel Regno Unito è stata selezionata per guidare un nuovo e innovativo centro di ricerca quantistica volto a sviluppare tecnologie per far avanzare l'ultra-sicura "internet quantistica" del futuro. Questo istituto di ricerca, chiamato "Integrated Quantum Networks (IQN) Center", è uno dei cinque nuovi centri di tecnologia quantistica nel piano di investimenti del governo britannico da 160 milioni di sterline (circa 1,46 miliardi di yuan) per garantire che il Regno Unito abbia una forte presenza in questi settori. tecnologie rivoluzionarie.

La tecnologia quantistica sfrutta le proprietà uniche degli atomi e delle particelle subatomiche per ottenere funzioni che non possono essere ottenute con la tecnologia tradizionale. Sebbene di natura complessa, si prevede che l’applicazione della tecnologia quantistica rivoluzionerà molti aspetti della nostra vita quotidiana.

Il centro IQN si concentrerà sulla creazione di una rete quantistica su larga scala in grado di distribuire l’entanglement quantistico, portando potenzialmente allo sviluppo di reti di comunicazione sicure e rendendo Internet immune agli hacker. Una motivazione chiave per le reti quantistiche è connettere processori quantistici di prossima generazione, generando così un’enorme potenza di calcolo. Inoltre, queste reti quantistiche potrebbero eventualmente essere utilizzate per collegare sensori quantistici per misurazioni di precisione a bassissimo rumore.

In un contesto in cui la criminalità informatica provoca ogni anno enormi perdite finanziarie, l’Internet quantistica promette una sicurezza senza precedenti. A differenza delle attuali tecnologie di crittografia, le reti quantistiche utilizzano i principi della meccanica quantistica per creare chiavi di crittografia indistruttibili, rendendole immuni agli hacker.

Oltre a migliorare la sicurezza, l’Internet quantistica consentirà anche connessioni sicure tra le risorse informatiche quantistiche, che rivoluzioneranno campi come l’assistenza sanitaria e accelereranno la scoperta di farmaci e l’implementazione di trattamenti personalizzati. Guiderà inoltre lo sviluppo dell’intelligenza artificiale, l’accuratezza nel monitoraggio ambientale e il miglioramento dei sistemi di navigazione.

2. Il segreto evolutivo dietro la resistenza: una nuova ricerca rivela che gli esseri umani sono naturalmente bravi nella corsa su lunghe distanze

Estate 2024Olimpiadi È in pieno svolgimento. , l'evento più impegnativo è senza dubbio la maratona, che rappresenta la prova definitiva della forma fisica e della resistenza degli atleti.

Quando si tratta di corsa di resistenza, gli esseri umani hanno le capacità atletiche più elevate tra i mammiferi. Anche se potremmo non essere i velocisti più veloci, possiamo percorrere grandi distanze in modo affidabile quando fa caldo. I nostri muscoli in movimento sono composti principalmente da fibre resistenti alla fatica e a contrazione lenta, e la nostra capacità unica di sudare ci aiuta a dissipare il calore in modo efficiente.

Perché gli esseri umani sembrano essere programmati per essere bravi nella corsa su lunghe distanze. Ma perché?

Nel 1984, il biologo americano David Carrier propose l’ipotesi dell’inseguimento di resistenza, sostenendo che gli esseri umani hanno sviluppato la capacità di correre per lunghi periodi di tempo, permettendoci di seguire e cacciare continuamente grandi prede.

Tuttavia, c'è stata controversia riguardo all'ipotesi dell'inseguimento di resistenza.

Un recente studio pubblicato su Nature Human Behavior è stato condotto da ricercatori dell’Università della California, Davis e della Trent University in Canada. Hanno utilizzato modelli matematici e anni di indagini etnostoriche per supportare l’ipotesi dell’inseguimento della resistenza.

Secondo i ricercatori, hanno utilizzato migliaia di documenti storici digitalizzati recentemente disponibili scritti da esploratori, missionari e funzionari e software di analisi per trovare prove della caccia storica di resistenza.

Grazie a queste tecniche, i ricercatori hanno trovato 391 descrizioni di caccia coerenti con le tattiche di caccia di resistenza dal 1527 all’inizio del XX secolo. Questi documenti provenienti da 272 diverse località in tutto il mondo mostrano che la caccia di resistenza era ampiamente praticata in una varietà di ambienti.

Questo comportamento cooperativo durante la caccia di resistenza allude all’elemento sociale della corsa umana. I ricercatori ritengono che mostrare questo atletismo possa essere un modo per gli uomini di migliorare il proprio status sociale all'interno di una comunità o aumentare le possibilità di trovare un compagno. (Liu Chun)