Polacy stworzyli sztuczny neuron polarytonowy. To krok ku budowie układu naśladującego mózg
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Technologia
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Czy coś może łączyć zdrowe noworodki z osobami cierpiącymi na chorobę Alzhemera? Okazuje się, że tak. Jak donosi międzynarodowy zespół naukowy, u jednych i drugich występuje podniesiony poziom biomarkerów odpowiedzialnych za alzheimera. Mowa tutaj o fosforylowanym białku tau, a konkretnie o jego odmianie p-tau217. Jest ono od dawna wykorzystywane w testach diagnostycznych choroby Alzheimera. A noworodki mają go więcej niż cierpiący na alzheimera.
Zwiększenie poziomu p-tau217 we krwi ma być oznaką odkładania się w mózgu białka β-amyloidowego w postaci blaszek amyloidowych. Oczywistym jest, że u noworodków takie patologiczne zmiany nie występują, zatem u nich zwiększenie p-tau217 musi być odzwierciedleniem innego, całkowicie zdrowego, procesu.
Badacze ze Szwecji, Australii, Norwegii i Hiszpanii przeanalizowali próbki krwi ponad 400 osób. Były wśrod nich noworodki, wcześniaki, młodzi dorośli, starsi dorośli oraz osoby ze zdiagnozowaną chorobą Alzheimera. Okazało się, że najwyższy poziom p-tau217 występował u noworodków, a szczególnie u wcześniaków. W ciągu pierwszych miesięcy życia poziom ten spadał, aż w końcu stabilizował się na poziomie osób dorosłych.
Wydaje się, że o ile u osób z chorobą Alzheimera zwiększony poziom p-tau217 powiązany jest z tworzeniem się splątków tau, które uszkadzają mózg, to wydaje się, że u noworodków wspomaga on zdrowy rozwój mózgu, wzrost neuronów i ich łączenie się z innymi neuronami. Badacze zauważyli też związek z terminem porodu, a poziomem p-tau217. Im wcześniej się dziecko urodziło, tym wyższy miało poziom tego biomarkera, co może sugerować, że wspomaga on gwałtowny rozwój mózgu w trudnych warunkach wcześniactwa.
Najbardziej interesującym aspektem odkrycia jest przypuszczenie, że być może na początkowych etapach życia nasze mózgi mogą posiadać mechanizm chroniący przed szkodliwym wpływem białek tau. Jeśli zrozumiemy, jak ten mechanizm działa i dlaczego tracimy go z wiekiem, może uda się opracować nowe metody leczenia. Jeśli nauczymy się, w jaki sposób mózgi noworodków utrzymują tau w ryzach, być może będziemy w stanie naśladować ten proces, by spowolnić lub zatrzymać postępy choroby Alzheimera, mówi główny autor badań, Fernando Gonzalez-Ortiz.
Źródło: The potential dual role of tau phosphorylation: plasma phosphorylated-tau217 in newborns and Alzheimer’s disease, https://academic.oup.com/braincomms/article/7/3/fcaf221/8158110
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Połączenie tradycyjnych technik i sztucznej inteligencji może przynieść nowe, niezwykle ważne informacje na temat przyszłości. Niektóre ze zwojów znad Morza Martwego mogą być nawet o wiek starsze, niż sądzono, a część z nich może być kopiami, które powstały jeszcze za życia oryginalnych autorów. Do takich wniosków doszedł międzynarodowy zespół badawczy kierowany przez Mladena Popovicia z Uniwersytetu w Groningen. Naukowcy wykorzystali datowanie radiowęglowe, paleografię oraz model sztucznej inteligencji Enoch – to imię jednego z biblijnych proroków – do datowania zwojów.
Od czasu odkrycia zwoje znad Morza Martwego wpłynęły na postrzegania początków chrześcijaństwa, historii Żydów i rozwoju religii. Generalnie zwoje datowane są na od III wieku przed Chrystusem, po II wiek naszej ery. Jednak daty powstania poszczególnych z nich są bardzo niepewne. Większość datowana jest na podstawie badań paleograficznych, czyli badań stylu pisma. Jednak paleografia dla tak starych zapisków opiera się na słabych podstawach, a badania utrudnia fakt, że większość zwojów nie jest datowana i brak jest innych datowanych dokumentów z tego okresu, które mogłyby posłużyć za materiał porównawczy. Dysponujemy niewieloma datowanymi manuskryptami aramejskimi i hebrajskimi z V i IV wieku przed naszą erą oraz datowanymi manuskryptami z początku II wieku n.e. Jak więc widać, luka, dla której nie mamy materiału porównawczego, pokrywa się z najbardziej prawdopodobnym okresem powstania zwojów.
Naukowcy z Uniwersytetów w Groningen, Danii Południowej, w Pizie oraz Uniwersytetu Katolickiego w Lowanium, pracujący w ramach projektu The Hands That Wrote the Bible połączyli datowanie radiowęglowe 24 zwojów z analizą paleograficzną wykonaną przez model sztucznej inteligencji. Datowane zwoje posłużyły jako wiarygodny punkt wyjścia dla określenia wieku manuskryptów metodą paleograficzną. Model Enoch wykorzystywał sieć neuronową wyspecjalizowaną w wykrywaniu wzorców i różnic w piśmie w zdigitalizowanych manuskryptach. Maszyna nauczyła się analizować zarówno geometryczne zmiany śladów atramentu na poziomie mikro – badając takie elementy jak zmiany nacisku, tekstury czy kierunku – jak i sam kształt liter.
Po treningu naukowcy przeanalizowali za pomocą Enocha 135 z około 1000 zwojów. Pierwsze wnioski z analizy zostały właśnie przedstawione na łamach PLOS One. Wynika z nich, że wiele zwojów jest starszych niż sądzono. Wyniki badań pokazały też, że należy zmienić pogląd na dwa style starożytnego pisma – hasmonejski i herodiański. Manuskrypty napisane w stylu hasmonejskim mogą być bowiem starsze niż obecne szacunki datujące je na lata 150–50 p.n.e. Również styl herodiański pojawił się wcześniej niż przypuszczano. To zaś wskazuje, że oba style pisma były używane jednocześnie od końca II wieku przed Chrystusem, a nie – jak się uważa – od połowy pierwszego wieku p.n.e.
Nowe datowanie manuskryptów w znaczącym stopniu zmienia nasze rozumienie zjawisk politycznych i intelektualnych, jakie zachodziły we wschodniej części Śródziemiomorza w okresie hellenistycznym i rzymskim. Rzuca nowe światło na poziom wykształcenia, opanowania umiejętności pisania i czytania, na urbanizację, rozwój kultury, wydarzenia polityczne, pojawienie się dynastii hasmonejskiej oraz rozwój różnych grup religijnych, w tym wczesnych chrześcijan.
Ponadto okazało się, że rękopisy 4QDanielc (4Q114) – czyli zwój znaleziony w 4. jaskini w Qumran, który zawiera fragment Księgi Daniela i jest trzecim (stąd litera c) rękopisem Daniela z tej jaskini, a 4Q114 to numer katalogowy – oraz 4QQoheleta (4Q109) są pierwszymi znanymi rękopisami biblijnymi, które mogą pochodzić z czasów życia ich autorów. Nie wiemy, kto ukończył Księgę Daniela, ale powszechnie uważa się, że została ona napisana około 160 roku przed naszą erą. Odnośnie Księgi Koheleta, której autorstwo tradycja przypisuje królowi Salomonowi, naukowcy są zgodni, że postała ona w okresie hellenistycznym, w III wieku p.n.e. Wykonane właśnie datowanie radiowęglowe 4Q114 oraz analiza 4Q109 za pomocą Enocha wskazują, że manuskrypty powstały – odpowiednio – w II i III wieku, zatem w czasie, gdy żyli ich prawdopodobni autorzy. Mamy więc do czynienia z kopiami wykonanymi jeszcze za ich życia.
Źródło: Dating ancient manuscripts using radiocarbon and AI-based writing style analysis
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Ciemna materia, hipotetyczna materia, która ma stanowić 85% masy kosmosu, wciąż nie została znaleziona. Nie wiemy, z czego się składa, a przekonanie o jej istnieniu pochodzi z obserwacji efektów grawitacyjnych, których obecności nie można wyjaśnić zwykłą materią. Dlatego też co jakiś czas pojawiają się hipotezy opisujące, z czego może składać się ciemna materia. Jedną z nich przedstawili właśnie na lamach Physical Review Letters dwaj uczeni z Dartmouth College. Ich zdaniem ciemna materia może być zbudowana z niemal bezmasowych relatywistycznych cząstek, podobnych do światła, które w wyniku zderzeń utworzyły pary, straciły energię, a zyskały olbrzymią masę.
Ciemna materia rozpoczęła istnienie jako niemal bezmasowe relatywistyczne cząstki, niemal jak światło. To całkowita antyteza tego, jak się obecnie postrzega ciemną materię – to zimne grudki nadające masę galaktykom. Nasza teoria próbuje wyjaśnić, jak przeszła ona ze światła do grudek, mówi profesor fizyki i astronomii Robert Caldwell. Jest on współautorem badań przeprowadzonych z magistrantem fizyki i matematyki Guanmingiem Liangiem.
Po Wielkim Wybuchu wszechświat zdominowany był przez gorące szybko poruszające się cząstki podobne do fotonów. W tym chaosie olbrzymia liczba cząstek utworzyła pary. Zgodnie z ich hipotezą, cząstki były przyciągane do sobie dzięki temu, że ich spiny były zwrócone w przeciwnych kierunkach. Utworzone pary schładzały się, a nierównowaga ich spinów prowadziła do gwałtownej utraty energii. W wyniku tego procesu powstały zimne ciężkie cząstki, które utworzyły ciemną materię. Właśnie ten spadek energii, który wyjaśniał przejście z wysokoenergetycznych gorących cząstek do nierównomiernie rozłożonych zimnych grudek, jest najbardziej zaskakującym efektem działania zastosowanego przez uczonych modelu matematycznego.
To przejście fazowe pozwala na wyjaśnienie olbrzymiej ilości ciemnej materii we wszechświecie. Autorzy badań wprowadzają w swojej teorii teoretyczną cząstkę, która miała zainicjować przejście do cząstek ciemnej materii. Jednak nie jest to zjawisko nieznane. Wiadomo, że cząstki subatomowe mogą przechodzić podobne zmiany. Na przykład w niskich temperaturach dwa elektrony mogą utworzyć pary Coopera. Zdaniem Caldwella i Lianga to dowód, że ich hipotetyczne cząstki również mogłyby zostać skondensowane do ciemnej materii.
Poszukaliśmy w nadprzewodnictwie wskazówek, czy pewne interakcje mogą prowadzić do tak gwałtownego spadku energii. Pary Coopera to dowód, że taki mechanizm istnieje, mówi Caldwell. Liang zaś obrazowo porównuje takie przejścia jako zamianę od gorącego espresso do owsianki.
Badacze zapewniają, że ich model matematyczny jest prosty. Na jego podstawie można przypuszczać, że wspomniane cząstki będzie widać w mikrofalowym promieniowaniu tła (CMB). Zdaniem naukowców, można go będzie przetestować już wkrótce, dzięki obecnie prowadzonym i przyszłym badaniom CMB.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Koreańscy uczeni poinformowali na łamach Occupational & Environmental Medicine, że długie godziny pracy – zdefiniowane tutaj jako praca przez co najmniej 52 godziny w tygodniu – mogą zmieniać strukturę mózgu. Zmiany dotyczą przede wszystkim obszarów powiązanych z regulacją emocji i funkcjami wykonawczymi, jak pamięć robocza i rozwiązywanie problemów. Nadmierna praca powoduje zmiany adaptacyjne w mózgu, które mogą negatywnie wpływać na nasze zdrowie.
Dostarczamy nowych neurobiologicznych dowodów łączących wydłużony czas pracy ze zmianami strukturalnymi mózgu, podkreślając potrzebę dalszych badań, by zrozumieć długoterminowe skutki poznawcze i emocjonalne przepracowania, czytamy w opublikowanym artykule.
Nauka zna psychologiczne skutki przepracowania, jednak niewiele wiadomo, w jaki sposób wpływa ono na strukturę mózgu. Już wcześniej pojawiały się sugestie mówiące, że związane z nadmierną pracą chroniczny stres i brak odpoczynku mogą zmieniać budowę mózgu, jednak były one poparte niewielką liczbą dowodów.
Autorzy najnowszych badań przyjrzeli się 110 ochotnikom. Grupa składała się z lekarzy, pielęgniarek oraz innych pracowników służby zdrowia. Wśród nich były 32 osoby (28%), które pracowały co najmniej 52 godziny w tygodniu.
Osoby, które spędzały więcej czasu w pracy to zwykle osoby młodsze (przeważnie poniżej 45. roku życie) i lepiej wykształcone, niż osoby pracujące mniej. Różnice w objętości poszczególnych obszarów mózgu oceniano za pomocą badań morfometrycznych opartych o pomiar voksela (VBM). Analizy wykazały istnienie znaczących zmian u osób, które pracowały powyżej 52 godzin tygodniowo. Miały one średnio o 19-procent większą objętość zakrętu czołowego środkowego, który jest zaangażowany w skupienie uwagi, pamięć roboczą i przetwarzanie języka. Powiększonych było też 16 innych regionów, w tym zakręt czołowy górny, odpowiedzialny m.in. za funkcje wykonawcze (podejmowanie decyzji, myślenie abstrakcyjne, planowanie).
Autorzy badań podkreślają, że badania przeprowadzili na niewielkiej grupie osób i uchwyciły one tylko różnie istniejące w konkretnym momencie. Nie można zatem na ich podstawie wyciągać jednoznacznych wniosków co do skutków i przyczyn. Nie wiadomo, czy zmiany te są skutkiem czy przyczyną przepracowywania się.
Mimo to badania wskazują na istnienie potencjalnego związku pomiędzy zmianami objętości mózgu a długimi godzinami pracy. Zmiany zaobserwowane u osób przepracowujących się mogą być adaptacją do chronicznego stresu, stwierdzili naukowcy.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Słuchając ulubionej muzyki odczuwamy przyjemność, niejednokrotnie wiąże się to z przeżywaniem różnych emocji. Teraz, dzięki pracy naukowców z fińskiego Uniwersytetu w Turku dowiadujemy się, w jaki sposób muzyka na nas działa. Uczeni puszczali ochotnikom ich ulubioną muzykę, badając jednocześnie ich mózgi za pomocą pozytonowej tomografii emisyjnej (PET). Okazało się, że ulubione dźwięki aktywują układ opioidowy mózgu.
Badania PET wykazały, że w czasie gdy badani słuchali ulubionej muzyki, w licznych częściach mózgu, związanych z odczuwaniem przyjemności, doszło do uwolnienia opioidów. Wzorzec tego uwolnienia powiązano ze zgłaszanym przez uczestników odczuwaniem przyjemności. Dodatkowo za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) skorelowano indywidualną dla każdego z badanych liczbę receptorów opioidowych z aktywacją mózgu. Im więcej receptorów miał mózg danej osoby, tym silniejsze pobudzenie widać było na fMRI.
Po raz pierwszy bezpośrednio obserwujemy, że słuchanie muzyki uruchamia układ opioidowy mózgu. Uwalnianie opioidów wyjaśnia, dlaczego muzyka powoduje u nas tak silne uczucie przyjemności, mimo że nie jest ona powiązana z zachowaniami niezbędnymi do przetrwania, takimi jak pożywianie się czy uprawianie seksu, mówi Vesa Putkinen. Profesor Luri Nummenmaa dodaje, że układ opioidowy powiązany jest też ze znoszeniem bólu, zatem jego pobudzenie przez muzykę może wyjaśniać, dlaczego słuchanie muzyki może działać przeciwbólowo.
Receptorem, który zapewnia nam przyjemność ze słuchania muzyki jest μ (MOR). Jego aktywacja powoduje działanie przeciwbólowe – to na niego działają opioidy stosowane w leczeniu bólu, euforię (przez co przyczynia się do uzależnień) czy uspokojenie oraz senność.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.