Нейробиологи из Бирмингемского университета и Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана определили местоположение в мозге внутреннего «нейронного компаса» — области, используемой для ориентации в пространстве и перемещения по окружающей среде. Результаты важны для понимания болезней Паркинсона и Альцгеймера, связанных с нарушением навигации и ориентации.

Измерение нейронной активности людей во время движения — сложная задача, поскольку большинство доступных технологий требуют, чтобы участники оставались как можно более неподвижными. Чтобы преодолеть эту проблему, ученые использовали мобильные устройства ЭЭГ и захват движения.

В эксперименте 52 здоровых участника выполняли задачи на движения, в то время как активность их мозга записывалась с помощью ЭЭГ-шапочек, которые измеряли сигналы от кожи головы, и внутричерепной ЭЭГ, записывающей данные из гиппокампа и соседних регионов. Это позволило исследователям определить сигналы мозга, когда участники двигали головами.

После учета «смешений» в записях ЭЭГ, вызванных такими факторами, как движение мышц или положение участника в окружающей среде, исследователи определили точно настроенный направленный сигнал, который появлялся непосредственно перед физическими изменениями.

Изолирование этих сигналов позволяет нам по-настоящему сосредоточиться на том, как мозг обрабатывает навигационную информацию и как эти сигналы работают вместе с другими сигналами, такими как визуальные ориентиры.

Бенджамин Дж. Гриффитс, соавтор исследования

Новый подход открыл возможности для изучения особенностей ориентации в пространстве, отмечают ученые. Это может иметь значение для исследований нейродегенеративных заболеваний и для улучшения навигационных технологий в робототехнике и искусственном интеллекте.

Читать далее:

Недалеко от нас есть планета, где ветер дует быстрее пули

Физики наблюдали кота Шредингера — превращение атомов из частиц в волну

Ученые преодолели одно из ключевых препятствий для термоядерной энергетики

На обложке: Изображение от kjpargeter на Freepik, сведения о лицензии

The post В мозге человека нашли «нейронный компас», который помогает определять направление appeared first on Хайтек.

Исследователи из Университета Нового Южного Уэльса продемонстрировали, что белковые нити, вырабатываемые бактериями, проводят электричество и могут производить его, используя влагу из воздуха. Экологичные компоненты в будущем помогут создать безопасную зеленую энергетику.

Многочисленные природные явления требуют движения электронов, объясняют ученые. Например, в процессе фотосинтеза хлорофилл перемещает электроны между различными белковыми молекулами. Бактериальные системы также переносят электроны через мембраны с помощью проводящих белковых нитей.

Исследователи генетически сконструировали волокно с использованием бактерий кишечной палочки (E. coli). «Мы модифицировали ДНК кишечной палочки так, что бактерии не только производили белки, необходимые для выживания, но и создавали разработанный нами специфический белок, который мы затем сконструировали и собрали в нанопроволоки в лаборатории», — объясняет Лоренцо Траваглини, соавтор исследования.

Интересно, что молекула, добавленная учеными в структуру белка, которая придает нанопроводам высокую проводимость, представляет собой гем. Это круглая структура на основе железа, обычно встречающаяся в крови животных и используемая для транспортировки кислорода. Исследователи интегрировали гем в конструированные нити, надеясь, что электроны будут «прыгать» между этими молекулами, если их расположить достаточно близко друг к другу.

Измерив проводимость нитей в присутствии и в отсутствие гема, исследователи подтвердили, что молекула делает белок проводящим. Более того, в ходе обширных испытаний исследователи обнаружили, что ток был сильнее, когда влажность окружающей среды составляла от 20 до 30%.

Ученые подчеркивают, что исследование все еще находится на ранней стадии и потребуется некоторое время, чтобы оно стало частью повседневной электроники. Но в перспективе открытие позволяет создать экологичные датчики, биомедицинские приборы или даже микроскопические «электростанции».

Читать далее:

Недалеко от нас есть планета, где ветер дует быстрее пули

Физики наблюдали кота Шредингера — превращение атомов из частиц в волну

Ученые преодолели одно из ключевых препятствий для термоядерной энергетики

На обложке: иллюстрация белковой трубки. Изображение: Lorenzo Travaglini et al., Small

The post Электричество получили из влаги в воздухе с помощью бактериальных «проводов» appeared first on Хайтек.

Исследователи из Кембриджского университета разработали новую технологию вакцины для предотвращения эпидемии и пандемии в будущем. В экспериментах на мышах ученые продемонстрировали эффективность «превентивной вакцинологии», для предотвращения вспышки инфекции до появления болезнетворного возбудителя.

Разработанная вакцина тренирует иммунную систему организма распознавать определенные участки восьми различных коронавирусов, включая SARS-CoV-1, SARS-CoV-2 (ответственный за пандемию 2020-2022 годов) и несколько, которые в настоящее время циркулируют у летучих мышей и могут перейти к человеку в будущем.

Вакцина «Квартет Нанокадж» основана на шарике белков, скрепленных невероятно сильными взаимодействиями. Цепи вирусных антигенов прикрепляются к этой наночастице с помощью «белкового суперклея». В эти цепи включены несколько антигенов, что обучает иммунную систему нацеливаться на определенные области, общие для широкого спектра коронавирусов.

Ключом к эффективности вакцины является то, что конкретные регионы вируса, на которые нацелена вакцина, появляются во многих родственных коронавирусах. Тренируя иммунную систему атаковать именно эти регионы, прививка обеспечивает защиту от разнообразных коронавирусов, включая те, которые еще даже не идентифицированы.

Ученые продемонстрировали эффективность вакцины в экспериментах на мышах. «Квартет Нанокадж» вызвал широкий иммунный ответ даже у мышей, предварительно иммунизированных от SARS-CoV-2 — прививку, которую получили многие жители Земли во время пандемии. При этом формируемая реакция охватывает различные патогенны — например, вакцина не включала коронавирус SARS-CoV-1, вызвавший вспышку атипичной пневмонии в 2003 году, но у мышей сформировался иммунный ответ на этот вирус.

Наша цель — создать вакцину, которая защитит нас от следующей пандемии коронавируса, и подготовить ее еще до того, как пандемия начнется. Мы создали вакцину, обеспечивающую защиту от широкого спектра различных коронавирусов, включая те, о которых мы еще даже не знаем.

Рори Хиллс, аспирант кафедры фармакологии Кембриджского университета и соавтор исследования

Читать далее:

Недалеко от нас есть планета, где ветер дует быстрее пули

Физики наблюдали кота Шредингера — превращение атомов из частиц в волну

Ученые преодолели одно из ключевых препятствий для термоядерной энергетики

На обложке: Изображение от freepik, сведения о лицензии

The post Разработана вакцина, которая защищает от коронавирусов будущего appeared first on Хайтек.

Оператор мобильной связи Tele2 исследовал активность пользователей TikTok после введения социальной сетью ограничений для российских пользователей и временной «разблокировки». Анализ показывает, что доступность отдельных функций не повлияла на популярность сервиса.

TikTok ограничил работу сервиса в России в марте 2022 года — пользователи с тех пор не могут загружать новые видео и проводить онлайн трансляции. 2 мая ТАСС и другие российские СМИ сообщили о снятии этого ограничения: пользователям временно были доступны все функции сервиса. Запрет восстановили в тот же день, при этом представители социальной сети не комментировали произошедшее.

Как показал анализ сотового оператора, новость о снятии блокировки никак не повлияла на активность пользователей — за сутки 2 мая трафик в социальной сети вырос всего на 0,4% по сравнению с 30 апреля. Также не повлиял на популярность сервиса и введенный в 2022 году запрет, добавляют в Tele2. Количество ежемесячно активных пользователей (MAU) в марте 2024 года было всего на 0,3% меньше, чем в марте 2022 года.

Представители Tele2 связывают сохранение количества пользователей примерно на том же уровне с огромным количеством контента ранее загруженным пользователями социальной сети и по-прежнему доступным для просмотра.

Несмотря на введенные ограничения TikTok продолжает сотрудничать с российскими властями. По требованиям Роскомнадзора в 2023 году и за первые месяцы 2024 года сервис удалил или заблокировал 870 публикаций, сообщает Interfax со ссылкой на пресс-службу регулятора.

Одновременно Роскомнадзор рассматривает предложение полностью заблокировать TikTok в России, с такой идеей в апреле в службу обратилась Ассоциация профессиональных пользователей соцсетей и мессенджеров.

Читать далее:

Недалеко от нас есть планета, где ветер дует быстрее пули

Физики наблюдали кота Шредингера — превращение атомов из частиц в волну

Ученые преодолели одно из ключевых препятствий для термоядерной энергетики

На обложке: Изображение от pikisuperstar на Freepik, сведения о лицензии

The post Ограничения в работе TikTok не повлияли на популярность социальной сети appeared first on Хайтек.

Исследователи из Рочестерского университета обнаружили доказательства того, что магнитная защита Земли «истончалась», когда первые макроскопические животные формировались в эдиакарском периоде. В статье, опубликованной в журнале Communications Earth & Environment, ученые предполагают, что колебания древнего магнитного поля Земли привели к изменениям уровня кислорода, которые сыграли решающее значение для развития и распространения жизни.

Еще в 2019 году геофизики, изучающие магнитные сигнатуры в горных породах из Канады, сообщили, что около 565 млн лет назад магнитное поле Земли ослабло до самого низкого уровня. Это произошло в эдиакарский период, который связывают с формированием многоклеточных организмов и который закончился кембрийским взрывом — резким ростом количества обнаруживаемых ископаемых останков.

Британские ученые проанализировали кристаллы полевого шпата и пироксена из горного анортозита, сформировавшиеся от 2 млрд до 500 млн лет назад. Кристаллы содержат частицы, сохраняющие намагниченность с момента образования минералов. Датируя камни, исследователи построили график изменения магнитного поля Земли.

Данные подтверждают, что магнитное поле Земли в течение эдиакарского периода было до 30 раз слабее, чем сейчас, это рекордно низкое значение зафиксированное на Земле до сих пор. При этом сверхнизкая напряженность поля сохранялась по крайней мере 26 млн лет.

Магнитосфера Земли действует как щит, который защищает планету от солнечной радиации и, как считается, создает благоприятные условия для жизни. Но ученые предполагают, что слабое магнитное поле в прошлом позволило заряженным частицам солнечного ветра «выбивать» легкие атомы водорода и уносить их в космос. Если потеря водорода была значительной, вместо молекул воды в атмосфере образовывалось больше кислорода.

Исследователи полагают, что в эдиакарский период сверхслабое магнитное поле вызывало потерю водорода на протяжении десятков миллионов лет и привело к увеличению насыщения кислородом атмосферы и поверхности океана, что позволило появиться более развитым формам жизни. Восстановление поля в кембрийский период в свою очередь позволило жизни процветать.

Читать далее:

Недалеко от нас есть планета, где ветер дует быстрее пули

Физики наблюдали кота Шредингера — превращение атомов из частиц в волну

Ученые преодолели одно из ключевых препятствий для термоядерной энергетики

Иллюстрация на обложке: Rochester illustration, Michael Osadciw

The post Исчезновение «щита» от солнечной радиации совпало с рассветом жизни на Земле 590 млн лет назад appeared first on Хайтек.

Сверхлегкие черные дыры могли сформироваться на заре Вселенной и дожить до наших дней в неизменном виде, показывает физик Стефано Профумо в исследовании, препринт которого опубликован на портале arXiv. Если гипотеза подтвердится, объекты весом с гору и размером с песчинку могут объяснить загадку темной материи.

Первичные черные дыры, образовавшиеся в самые ранние моменты существования Вселенной, являются гипотетическими объектами. Согласно моделям, они сформировались в результате микроколебаний плотности материи и пространства-времени, превратившись в черные дыры массой с гору и размером меньше песчинки.

Хотя астрофизики никогда не обнаруживали первичные черных дыр, они обладают всеми необходимыми свойствами темной материи, такими как неиспускание света и способность группироваться вокруг галактик. Если они существуют, они могли бы объяснить большую часть темной материи — неизвестной формы материи, которая фиксируется по гравитационным эффектам, но не наблюдается, поскольку не взаимодействует со светом.

В предыдущих исследованиях большинство кандидатов в первичные черные дыры были исключены. Но новая модель фокусируется на сверхлегких первичных черных дырах. Они настолько малы, что их будущее зависит от излучения Хокинга. Оно обратно пропорционально размеру черной дыры, поэтому сверхлегкие объекты должны излучать энергию в короткие космические сроки.

Физик описал и проанализировал три вероятных сценария развития сверхлегких черных дыр, сформировавшихся после Большого взрыва. Во-первых, они могли полностью исчезнут и закончится короткой вспышкой частиц высокой энергии. Во втором случае полное испарение остановилось, и черная дыра достигла некоторого состояния равновесия. В третьем — состояние равновесия приводит к исчезновению горизонта событий, оставляя обнаженную плотную массу — голую сингулярность.

Наиболее вероятная судьба первичных черных дыр — либо полное испарение в ходе безудержного процесса, либо образование реликтов планковского масштаба: размера, на котором преобладает квантовая гравитация. Существует несколько аргументов в пользу последней возможности, но первая не исключена, поскольку квантовая гравитация плохо изучена.

В последних двух вариантах равновесие будет достигнуто в планковском масштабе, а остатки будут размером с протон, но с гораздо более высокими массами. Если у таких частиц есть заряд, как предполагает моделирование, их будет легко обнаружить детекторами нейтрино следующего поколения, что подтвердить гипотезу.

Читать далее:

Ученые преодолели одно из ключевых препятствий для термоядерной энергетики

Посмотрите на сотни черных «пауков», которые заполонили Марс весной

Новый препарат может обратить диабет вспять

На обложке: NASA’s Goddard Space Flight Center/Jeremy Schnittman, cmglee, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

The post Крошечные «бессмертные» черные дыры могут заполнять Вселенную и объяснять темную материю appeared first on Хайтек.