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7월 23일 외국 미디어 과학 웹사이트의 요약: 뇌는 잠들면서 동시에 깨어날 수 있습니다

2024-07-23

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7월 23일(화) 뉴스에 따르면 해외 유명 과학 사이트의 주요 내용은 다음과 같다.

"사이언스 뉴스" 웹사이트(www.sciencenews.org)

과학적 시뮬레이션 발견: 1개행성장차 ~ 가 되는지구마찬가지로 처음에는 적당량의 물을 섭취해야 합니다.

행성이 형성되는 과정은 포커 게임과 같아서 손에 있는 카드를 잘 활용해야 합니다. 지구와 같은 행성이 되는 것이 목표라면 지구의 바다에 해당하는 물의 양이 3~8배인 것부터 시작하는 것이 가장 좋을 것이다.

천문학자들은 주변이 작고 희미하다고 믿습니다. 궤도를 돌고 있는 암석 행성은 은하수에서 생명체가 사는 가장 흔한 서식지일 수 있습니다. 그러나 이 별들은 심술궂고 탄생 후 수십억 년 이내에 고에너지 플레어를 통해 행성의 물을 제거할 수 있습니다.

캐나다 맥길 대학의 행성 과학자인 키빈 무어(Keavin Moore)와 그의 동료들은 행성들이 그들의 호스트 별이 따라갈 때까지 바다와 대기가 될 운명의 물을 숨길 수 있는지 궁금해했습니다. 연구팀은 행성 전체의 마그마 바다에 약간의 물이 녹아 있는 뜨겁고 녹은 상태에서 행성이 탄생하는 행성의 수명 주기에 대한 간단한 시뮬레이션을 수행했습니다. 자체적으로 많은 양의 물로 시작될 수도 있고 나중에 혜성이나 소행성에 의해 더 많은 물이 유입될 수도 있습니다.

지구가 냉각되면서 물이 증발하여 대기가 형성됩니다. 물의 일부는 우주에 흡수되지만 일부는 순환계에 들어가 행성의 맨틀에 용해된 다음 다시 대기로 빠져나갑니다. 지구 맨틀에 물을 저장하면 모성의 강렬한 빛으로부터 물이 보호됩니다.

무어와 그의 동료들은 이 시뮬레이션에서 지구 질량의 행성이 약 50억년 후에 결국 바다와 대륙을 형성하려면 형성 당시 지구 바다에 있던 물의 양의 3~8배가 필요하다는 사실을 발견했습니다. 지구의 바다보다 12배나 많은 물로 시작하는 행성은 결국 표면이 바다로 완전히 뒤덮인 물의 세계가 될 수 있습니다. 그러한 행성은 실제로 존재할 수 있으며 이론적으로 육지 없이도 생명을 유지할 수 있습니다.

사이언스데일리 홈페이지(www.sciencedaily.com)

1. 심해저의 금속 광물은 산소를 생성할 수 있어 장기적인 가정에 도전합니다.

국제 연구팀이 해수면 13,000피트 아래에 위치한 심해저의 금속 광물이 산소를 생성할 수 있다는 사실을 발견했습니다.

이 놀라운 발견은 식물이나 조류와 같은 광합성 유기체만이 지구의 산소를 생산한다는 오랜 가정에 도전합니다. 그러나 새로운 연구 결과는 다른 방법이 있을 수 있음을 시사합니다. 또한 빛이 투과할 수 없는 해저에서도 산소가 생성되어 완전한 어둠 속에서 살아가는 산소를 호흡하는 해양 생물을 지원하는 것으로 보입니다.

이번 연구는 최근 네이처 지오사이언스(Nature Geoscience) 저널에 게재되었습니다.

스코틀랜드 해양과학회(SAMS) 해저생태학 전문가 앤드류 스위트먼(Andrew Sweetman)은 태평양에서 선박을 타고 현장조사를 하던 중 '암흑산소'를 발견했다. 노스웨스턴 대학교 화학 교수인 프란츠 가이거(Franz Geiger)가 주도한 전기화학 실험은 이 현상을 설명할 수 있습니다.

스위트먼은 “지구에서 호기성 생명체가 시작되기 위해서는 산소가 필요했고, 우리는 지구의 산소 공급이 광합성 유기체에서 시작됐다고 이해하고 있다”며 “그러나 이제 우리는 빛이 없는 심해에서도 산소가 생산된다는 사실을 알고 있다”고 말했다. 그래서 우리는 빛이 없는 깊은 바다에서 산소가 생성된다는 것을 알고 있습니다.”, 저는 유산소 생활이 어디서 시작되었는가라는 질문을 다시 생각해 볼 필요가 있다고 생각합니다.

다금속 단괴는 해저에 형성된 천연 광물 퇴적물이며 이 발견의 핵심입니다. 다금속 결절은 작은 입자부터 일반 감자까지 크기가 다양한 미네랄의 혼합물입니다.

이번 연구의 공동 저자인 Geiger는 "이 산소를 생성하는 다금속 결절에는 코발트, 니켈, 구리, 리튬 및 망간과 같은 금속이 포함되어 있습니다."라고 이번 연구의 공동 저자인 Geiger는 말했습니다. 표면 아래 10,000~20,000피트 아래의 해저에서 귀중한 원소를 채취하는 경우 심해 생물의 산소 공급원이 고갈되는 것을 방지하기 위해 이러한 물질을 채굴하는 방법을 다시 생각해야 합니다."

2. 과학자들은 이산화탄소를 메탄올로 효율적으로 변환하는 방법을 찾았습니다.

화학자들은 폐기물 분자로부터 고부가가치 물질을 합성하기 위해 수년 동안 노력해 왔습니다. 이제 과학자들의 국제적 협력이 전기를 사용하여 이 과정을 간소화하는 방법을 모색하고 있습니다.

Nature Catalytic 저널에 발표된 최근 연구에서 연구진은 온실가스인 이산화탄소가 메탄올이라는 액체 연료로 효율적으로 변환될 수 있음을 입증했습니다.

이 과정은 탄소나노튜브 위에 코발트 프탈로시아닌(CoPc) 분자를 고르게 퍼뜨리는 방식으로 이루어집니다. 탄소 나노튜브는 독특한 전기적 특성을 지닌 그래핀과 같은 관형 구조입니다. 표면은 전해질 용액이며 전기를 가함으로써 CoPc 분자는 전자를 얻고 이를 사용하여 이산화탄소를 메탄올로 변환할 수 있습니다.

화학 반응을 시각화하기 위해 현장 분광법을 기반으로 한 특별한 방법을 사용하여 연구진은 이러한 분자가 원하는 생성물이 아닌 메탄올이나 일산화탄소로 스스로 변환되는 것을 처음으로 확인했습니다. 그들은 반응 경로가 이산화탄소 분자가 반응하는 환경에 의해 결정된다는 것을 발견했습니다.

CoPc 촉매가 탄소 나노튜브 표면에 분포되는 방식을 제어하여 이러한 환경을 조정하면 이산화탄소에서 메탄올을 생산할 가능성이 8배 더 높아집니다. 이는 다른 촉매 공정의 효율성을 향상시키고 다른 분야에 광범위한 영향을 미칠 수 있는 발견입니다.

사이테크데일리 홈페이지 (https://scitechdaily.com)

1. 과학자들은 뇌가 잠들면서 동시에 깨어날 수 있다는 것을 발견했습니다.

과학자들은 느린 뇌파를 기반으로 하는 수면에 대한 기존의 이해에 도전하면서 단 몇 밀리초 동안 지속되는 초고속 신경 활동 패턴을 감지하여 수면과 각성을 분석하는 새로운 방법을 개발했습니다. 이 연구는 또한 개별 뇌 영역이 수면과 각성 사이를 짧고 독립적으로 전환할 수 있다는 사실을 발견했으며, 이는 수면 메커니즘에 대한 우리의 이해를 재구성할 수 있는 복잡한 국소 뇌 활동을 드러냈습니다.

수면과 각성은 우리 일상생활의 경계를 정의하는 완전히 다른 존재 상태입니다. 수년 동안 과학자들은 뇌파를 관찰하여 이러한 본능적인 뇌 과정 간의 차이를 측정해 왔습니다. 수면은 10분의 1초 만에 장기 전체를 ​​이동하는 느리고 지속적인 뇌파가 특징입니다.

과학자들은 처음으로 수면이 수 밀리초(1밀리초 = 0.001초) 길이의 신경 활동 패턴으로 감지될 수 있다는 사실을 발견했으며, 이는 의식을 제어하는 ​​기본 뇌파 패턴을 연구하고 이해하는 새로운 방법을 제시했습니다. 그들은 또한 뇌의 일부가 잠들어 있는 동안 뇌의 다른 작은 부분이 잠시 깨어날 수 있으며 그 반대의 경우도 있음을 보여주었습니다.

이러한 발견은 Nature Neuroscience 저널에 새로운 연구로 게재되었습니다. 4년간의 작업 과정에서 연구자들은 대량의 뇌파 데이터의 패턴을 연구하기 위해 신경망을 훈련시켰고, 이전에 설명된 적이 없는 극도로 높은 주파수 패턴을 밝혀내고, 수면과 각성에 대한 오랫동안 유지되어 온 신경 믿음에 도전했습니다. 개념.

2. 북경대학교 교수는 안면 열화상 AI 기술을 사용해 질병과 생물학적 연령을 예측합니다.

한경동(Han Jingdong) 북경대학교 교수 연구팀은 얼굴 부위별 온도가 당뇨병, 고혈압 등 다양한 만성질환과 관련이 있다는 사실을 발견했다. 이러한 온도 차이는 직접 만져서는 쉽게 감지할 수 없지만, 열화상 카메라와 데이터 학습 모델이 필요한 특정 인공지능(AI) 기반 공간 온도 패턴을 통해 식별할 수 있습니다. 이번 연구 결과는 최근 '세포 대사(Cell Metabolism)' 저널에 게재됐다. 추가 연구를 통해 의사들은 언젠가 이 간단하고 비침습적인 방법을 사용하여 질병을 조기에 발견할 수 있게 될 것입니다.

연구팀은 이전에 사람들의 생물학적 나이를 예측하기 위해 3D 얼굴 구조를 사용했습니다. 생물학적 나이는 신체의 노화 정도를 나타내며 암, 당뇨병 등 질병의 위험과 밀접한 관련이 있습니다. 그들은 온도와 같은 얼굴의 다른 특징들도 노화 속도와 건강을 예측할 수 있는지 궁금했습니다.

Jingdong Han과 그녀의 동료들은 21세에서 88세 사이의 2,800명 이상의 중국인 참가자들의 얼굴 온도를 분석했습니다. 그런 다음 연구원들은 이 정보를 사용하여 사람의 생물학적 나이를 예측하는 인공 지능 모델을 훈련했습니다. 그들은 코, 눈, 뺨을 포함하여 온도가 나이 및 건강과 크게 연관되어 있는 몇 가지 주요 얼굴 부위를 확인했습니다.

이러한 연관성 때문에 연구팀은 운동이 생물학적 연령에 영향을 미치는지 여부를 테스트하기 시작했습니다. 그들은 23명의 참가자에게 2주 동안 하루에 최소 800번씩 줄넘기를 하도록 요청했습니다. 놀랍게도, 이 참가자들은 단 2주간의 운동 후에 생물학적 나이에서 5년을 잃었습니다.

다음으로, 팀은 안면 열화상을 사용하여 수면 장애나 심혈관 문제와 같은 다른 질병을 예측할 수 있는지 여부를 조사하기를 희망합니다. (류춘)