Метка: ученые

Ученые Стэнфордского университета создали новый тип компьютерного процессора, используя наработки в области ферромагнитных жидкостей и гидродинамики. Отчет о проекте опубликован в журнале Nature.

В отличие от традиционных процессоров для передачи данных в устройстве вместо электричества используются капли воды с добавлением магнитных наночастиц, которые находятся во вращающемся магнитном поле. Двигающиеся металлические элементы в форме букв I и T влияют на форму поля, задавая направление, в котором будет перемещаться жидкость.

Устройство способно выполнять вычислительные операции, доступные обычным компьютерам, но с меньшей скоростью. Его создатели отмечают, что не собирались создавать конкурента традиционных процессоров и использовать его для запуска различных приложений вроде текстовых редакторов. Они рассматривают свое изобретение как новый класс вычислительных машин, которые могут с высокой точностью контролировать материальные субстанции и производить с ними различные манипуляции.

Авторы считают, что подобное устройство будет полезно в самых разных областях — от биологии до химии. Например, его можно использовать как мини-лабораторию, превратив каждую каплю в своеобразную пробирку, начиненную тем или иным химическим реактивом.

Помимо «водных» компьютеров существуют другие альтернативные подходы к вычислительным машинам. Широкую известность получили эксперименты по созданию так называемых химических компьютеров, в которых данные кодируются химическими свойствами веществ (концентрация, цвет, кристаллическая структура и так далее), а вычислительные процессы протекают в виде химических реакций, распространяющихся волнами.

Ученые из Гарвардского университета совместно с занимающейся генетическим анализом компанией 23andMe установили, что благодаря специальным генам люди выглядят моложе своих лет, пишет The Sunday Times.

Также выяснилось, что носителями «омолаживающих» генов являются 10 процентов белокожих и 20 процентов темнокожих американцев.

В ходе работы были проанализированы данные о 1 миллионе человек. Выявленные учеными гены можно условно разделить на несколько категорий.

Часть отвечала за восстановления ДНК, часть за защиту организма от вредного влияния окружающей среды и регулировала активность выработки пластичных телец для производства увлажняющих кожу липидов.

По словам одного из соавторов исследования Алексы Кимбалл, результаты исследования и изучение выявленных особенностей кожи дадут ученым по-новому объяснить феномен старения как такового.

Неоднократно пытались решить эту проблему и исследователи из других стран. Ранее немецкие ученые разработали препарат для сохранения мышц в старости.

Специалистам из Massachusetts General Hospital удалось лабораторных условиях вырастить предплечье крысы. Это научное достижение в будущем даст возможность осуществлять трансплантацию целых конечностей, передает Engadget.

Доктор Гаральд Отт (Harald Ott) и его команда использовала технику decel/recel, которую ранее применяли для выращивания сердца, лёгких и почек в лабораторных условиях. Данная техника подразумевает использование донорского органа.

На первом этапе decel (decellularization) с донорского органа удаляются все мягкие ткани, которые в последствии могли бы вызвать отторжение в организме реципиента. Затем начинается этап recel (recellularization), в процессе которого при помощи питательных растворов на оставшийся каркас наращивают клетки реципиента.

Выращивание полноценного предплечья крысы заняло около трех недель. За этот период на конечности выросли кровеносные сосуды и мышцы. Для завершения проекта исследователи нарастили кожные покровы.

Выращенный орган оказался вполне жизнеспособным. В результате воздействия на него электрического тока предплечье сжималось и двигалось. Затем выращенное предплечье трансплантировалось живой крысе, и по нему начала циркулировать кровь.

На следующем этапе исследователи проверят, не возникнет ли отторжения нового органа через некоторый промежуток времени и смогут ли крысы полноценно использовать трансплантированное предплечье.

https://youtu.be/JH-dMzZwMyE

Российские ученые нашли гены, которые позволили многим блокадникам пережить страшный голод с минимальными потерями для их организма.

Европейская организация по ядерным исследованиям (ЦЕРН) начинает первые за два года эксперименты в подземном ускорителе заряженных частиц — Большом адронном коллайдере. Об этом говорится на сайте ЦЕРНа.

После почти двух лет технического обслуживания и ремонта, а также нескольких месяцев повторного ввода в эксплуатацию, эксперименты на крупнейшем в мире ускорителе частиц будут проводить на гораздо более высоких скоростях, чем это было во время первого периода работы коллайдера.

Ученые уже провели тестовое сталкивание частиц с энергией 13 трлн электронвольт (Тэв), что почти вдвое превышает энергию столкновения во время предыдущих экспериментов.

С помощью работы на обновленном коллайдере физики надеются расширить понимание Стандартной модели физики, которая описывает взаимодействие элементарных частиц, а также обнаружить новые частицы.

Большой адронный коллайдер расположен на глубине 100 м под сельской местностью на границе между Францией и Швейцарией.

Врачи применили технику 3D-сканирования, которая используется в автопромышленности, для того, чтобы увидеть, как ботокс влияет на организм человека.

Данный препарат сейчас весьма популярен в косметологической хирургии, он блокирует работу нервов и мышц, таким образом препятствуя возникновению морщин.

Процедура отслеживания фотограмметрии, использует фотографии для измерения расстояний между черными точками. С помощью этой техники ученые из Университета Пенсильвании создали цветную тепловую карту воздействия ботокса на человеческий организм.

Красный цвет на фото показывает области большой деформации мышц, синим — меньшей. Снимки делались до инъекции ботокса и через две недели после. Мышечное напряжение значительно уменьшилось на лбу после введения данного препарата. Исследователи отметили также положительный психологический эффект от применения препарата.

В конце 2014 года,финские ученые после изучения группы из приблизительно 7400 пар однояйцевых близнецов в возрасте 18-49 лет, из которых 9,8% мужчин и 6,4% женщин, изменяли своим половинам на протяжении последнего года. Исследовав частоту измен в близнецовых парах, ученые определили, что вклад генетических факторов в столь недостойное поведение составляет около 63% у мужчин и 40% у женщин.

А вот недавно ученые Квинслендского университета смогли вычленить и сам ген, который кодирует рецепторы вазопрессина – гормона, участвующего в формировании и проявлении таких приятных и полезных эмоций как эмпатия, сопереживание, доверие, тесные социальные связи с партнером, в сексуальном поведении. Характерно, что у мужчин состояние этого гена с частотой измен не коррелировало – эффект проявлялся лишь у прекрасного пола.

В то же время, активность рецепторов вазопрессина оказалась не единственным фактором, определяющим поведение по отношению к партнеру. Ярким примером этого служит влияние генов, вовлеченных в метаболизм окситоцина и неплохо изученных на примере двух видов полевок – склонных и не склонных к моногамии.

Похожая ситуация на этот раз была обнаружена у полевок и с вазопрессином. Во-первых, разница в их половом поведении коррелировала с числом и распределением вазопрессиновых рецепторов в их головном мозге. Во-вторых, манипулируя генами этих рецепторов, можно получать полевок, либо склонных к длительным, постоянным половым связям и долгой заботе о потомстве, либо ведущих жизнь столь же непостоянную, что, видимо, и женщины, носительницы «гена неверности».

Американские и британские ученые представили видео, показывающее, как «киллеры» иммунной системы выслеживают и уничтожают раковые клетки. Исследование на эту тему опубликовано в журнале Immunity.

Т-киллеры, или цитотоксические Т-лимфоциты — это белые кровяные тельца, специализирующиеся на поражении вирусов и опухолевых клеток. В одной чайной ложке крови их около пяти миллионов.

На видео Т-лимфоциты представлены как аморфные шарики оранжевого и зеленого цвета. Они быстро двигаются, безостановочно обследуя окружающую среду.

Как только Т-киллер обнаруживает раковую клетку (показаны синим), мембранные «пальцы» лимфоцита проверяют ее. После такого «установления личности» Т-киллер связывается с клеткой и вводит ядовитые белки (показаны красным) в микротрубочки на ее поверхности. Наконец, лейкоцит прокалывает эту поверхность, позволяя ядовитому грузу уничтожить раковую клетку.

«В нашем организме, где клетки находятся в тесном соседстве друг с другом, Т-киллеры должны четко выбирать цель — иначе они нанесут ущерб соседним здоровым клеткам. Как только цитотоксины попадают в опухолевую клетку, та обречена. Нам остается только наблюдать за ее обессиливанием и смертью. А Т-киллер продолжает свое движение, жадно выискивая новую добычу», — рассказал руководитель исследования Гиллиан Гриффитс (Gillian Griffiths).

Изображения для замедленной съемки в высоком разрешении были получены с помощью двух методов микроскопии — конфокальной и светового листа. Ученым пришлось снимать отдельные срезы объектов, а затем «сшивать» их для получения трехмерных изображений целой клетки. Так исследователи смогли уточнить последовательность событий при атаке на раковую клетку.

В конце февраля в Сети была опубликована фотография платья, и всем пользователям предлагалось определить, какого оно цвета — бело-золотое или же сине-чёрное.

Стоит отметить, что варианты расцветок действительно кардинально разные, и те пользователи, которые видели платье бело-золотым не могли понять, что же не так с теми, кто его видит чёрно-синим, и наоборот, передает Mignews.

Споры насчёт платья достигли таких масштабов, что за изучение данного вопроса взялись американские ученые и провели первое научное исследование, выявляющее объективные причины разгорячённых споров, продолжающихся чуть ли не по сей день.

Исследователи из Массачусетского технологического института опросили 1 тыс. 400 человек, 300 из которых видели фотографию впервые. 57% опрошенных назвали платье сине-черным, 30% — бело-золотым, а еще 10% видели оба сочетания цветов.

Ученые заключили, что бело-золотым платье чаще видят «жаворонки», так как эти люди привыкли к естественному освещению. Среди опрошенных это были чаще всего женщины и пожилые люди, которые проводят большую часть жизни при солнечном свете. А «совы» видят его сине-черным, поскольку, по мнению исследователя Бевила Конвэя (Bevil Conway), их мозг привык к искусственному освещению и автоматически корректирует картинку, убирая оттуда красноватый свет

Исследователь полагает, что у человека может быть внутренняя система по коррекции искажений, создаваемых солнечным и искусственным светом.

При изучении фотографии оказалось, что платье снимали в тот момент, когда ткань одновременно освещали лампа магазина и солнечный свет. В итоге источник света неопределенный, и глаз человека не знает, как его идентифицировать.

Научные сотрудники РФ заявляют, что нашли подтверждение теории о том, что у общего предка всех животных с билатеральной (двухсторонней) симметрией тела, к которым относится и человек, были придатки для передвижения и сбора пищи, которыми являлись щупальца.

Такую информацию сообщает официальный сайт Московского государственного университета (МГУ).

К такому выводу пришла доктор биологических наук Елена Темерева, занимаясь изучением лингул, одних из древнейших плеченогих, которые дожили до наших дней. Они существовали еще в раннем ордовике (около 500 миллионов лет назад). Лингулы относятся к билатерально-симметричным животным с лофофором — особой частью тела, которая несет щупальца.

Как рассказала Темерева, многочисленные данные молекулярной филогенетики свидетельствуют, что единой группы лофофорных животных не существует. Однако в рамках исследований ей удалось доказать обратное: такая группа есть и она произошла от единого предка, у которого имелся лофофор со щупальцами. Подтверждением этого служит сходное строение нервной системы лофофора в разных группах лофофорных животных.

«В силу того, что щупальца есть в двух главных стволах билатерально-симметричных животных, логично предположить, что они были и у общего предка. Имелись щупальца и у общего предка хордовых животных, к которым относится и человек», — уточнила Елена Темерева

Исследователи из MIT и Гарвардского университета обнаружили взаимосвязь между успеваемостью школьников, уровнем дохода их семей и структурными особенностями их головного мозга. Об этом сообщает nplus1.ru, со ссылкой на сайт MIT.

Нейробиологи провели исследование мозга с помощью магнитно-резонансной томографии у 58 школьников. Среди них были 23 выходца из бедных семей и 35 из семей с высоким достатком. Все участники исследования были в возрасте от 12 до 13 лет.

Предварительно всем школьникам предложили пройти стандартный тест успеваемости, целью которого была проверка их знаний в области английского языка и математики. После этого каждый прошел обследование на томографе.

Далее ученые сравнили показатели тестов с особенностями головного мозга школьников. Оказалось, что у ребят получивших наиболее высокие баллы по тесту имеются структурные отличия головного мозга: более толстая кора в теменной и височной зоне. Именно эти области отвечают за зрительное восприятие и участвуют в процессах долговременной памяти и мышления. Кроме этого, эти показатели напрямую коррелировали с доходом семьи школьника.

Исследователям даже удалось вывести количественную оценку – различия в структуре головного мозга начинались после 44-х процентного разрыва в доходах между семьями.

Существует множество исследований, которые показывают, что академическая успеваемость у школьников и студентов из небогатых семей в среднем значительно ниже, чем у выходцев из среднего класса и богатых семей. Такой феномен называется разрыв в успеваемости.

По одной из версий, корни этой проблемы лежат в различиях анатомии головного мозга и могут быть результатом как генетических, так и средовых факторов. Если среда, в которой растёт ребенок, предполагает возможности для интеллектуального развития и тренировки, то это может повлиять на развитие мозга. Но в большинстве случаев, дети из бедных семей лишены возможностей для таких тренировок – развивающих игрушек, книг, походов в музеи и курсов языка.

Нейрофизиологи из Еврейского университета Иерусалима провели покадровый анализ видеосъемки преодоления животными препятствий в баке с водой, чтобы выяснить, как осьминогам удается легко и эффективно управляться с их многочисленными конечностями. О своем исследовании биологи рассказали на страницах журнала Current Biology, передает Lenta.ru.

Ученые пришли к выводу, что ловкость осьминогу придает радиальная симметрия его конечностей. Для того, чтобы передвигаться, животное упирается щупальцем в дно или другую поверхность и затем растягивая его перемещается в противоположную от щупальца сторону. Так как конечности осьминога расположены вдоль тела с равными интервалами, для выбора направления движения достаточно решить, какое щупальце вытягивать. Чтобы сдвинуться вправо, надо растянуть левые щупальца, чтобы пойти вперед — задние.

Кроме этого биологи выяснили, что осьминоги не должны смотреть туда, куда передвигаются. Моллюски могут ползать в любом направлении, не разворачиваясь туда всем корпусом. На видео этот процесс показывают зеленая (ориентация тела) и синяя (направление движения) стрелки.

Также ученые пришли к выводу, что в движениях осьминога нет ритма.

По мнению биологов, осьминоги произошли от похожего на улитку животного, единственная конечность которого превратилась в восемь гибких и ловких щупалец.