Κυριακή, 3 Φεβρουαρίου 2013

Το φάντασμα της Όπερας: Ο ρόλος της αρχής της αβεβαιότητας στο σύμπαν

Βέρνερ Χάιζενμπεργκ (Werner Heisenberg, 1901 - 1976)

Ο φυσικός και διευθυντής των Πανεπιστημιακών Εκδόσεων Κρήτης Στέφανος Τραχανάς, έδωσε το Σάββατο 26 Ιανουαρίου διάλεξη με τίτλο: Το φάντασμα της Όπερας: Ο ρόλος της αρχής της αβεβαιότητας στο σύμπαν. Τη διάλεξη διοργάνωσε η ομάδα ΘΑΛΗΣ + ΦΙΛΟΙΗ και μπορείτε να την παρακολουθήσετε ολόκληρη πατώντας στον σύνδεσμο:


Η αρχή της αβεβαιότητας είναι ίσως η μεγαλύτερη επιστημονική ανακάλυψη όλων των εποχών. Είναι εκείνος ο μοναδικός φυσικός νόμος που «ενορχηστρώνει» όλες τις θεμελιώδεις φυσικές προϋποθέσεις που κάνουν δυνατή την ανάδυση της ζωής στο σύμπαν. Από τη σταθερότητα των ατόμων και των μορίων μέχρι τη μακροβιότητα των άστρων.

Erwin Schrödinger, the founder of wave mechanics.

Και όπως μάθαμε πολύ πρόσφατα, η αρχή της αβεβαιότητας είναι επίσης ο «μυστικός συνθέτης» εκείνης της παράξενης κοσμικής μουσικής που «ακούστηκε» στο σύμπαν λίγο μετά τη Μεγάλη Έκρηξη και χάρις στην οποία «έσπασε» η ομοιομορφία του αρχέγονου κοσμικού χυλού και έγινε δυνατός ο σχηματισμός των γαλαξιών, των άστρων και των πλανητών των λίκνων της ζωής.

Η αρχή της αβεβαιότητας είναι λοιπόν το φάντασμα της Όπερας το φάντασμα του κόσμου. Ένας φυσικός νόμος που δρα κάτω από την επιφάνεια των πραγμάτων. Στο υπόγειο. Στα έγκατα της ύλης. Στον μικρόκοσμο. Κι από εκεί ελέγχει όλα όσα συμβαίνουν «επί σκηνής». Στο θέατρο του δικού μας αισθητού κόσμου. Η γνωριμία με το φάντασμα είναι ο σκοπός της ομιλίας.

Τι σκέφτεται ένα ψάρι; This Is What a Fish Thought Looks Like


For the first time, researchers have been able to see a thought "swim" through the brain of a living fish. The new technology is a useful tool for studies of perception. It might even find use in psychiatric drug discovery, according to authors of the study, appearing online on Jan. 31 in Current Biology, a Cell Press publication. (Credit: Current Biology, Muto et al.)

Τις νοητικές διαδικασίες που λαμβάνουν χώρα στον εγκέφαλο ενός ψαριού, την ώρα που κυνηγά ένα άλλο ψάρι κατάφεραν να βιντεοσκοπήσουν σε πραγματικό χρόνο ιάπωνες επιστήμονες. Στην πραγματικότητα είναι η πρώτη φορά που οι νευροεπιστήμονες είχαν τη δυνατότητα να παρακολουθήσουν τα εγκεφαλικά κύτταρα εν ώρα δράσης σε ένα ανεξάρτητα κινούμενο ζώο. Αν και η μελέτη αφορούσε ένα ψάρι, παρέχει στοιχεία και για τον τρόπο λειτουργίας του ανθρώπινου εγκεφάλου.

Προηγούμενες μελέτες είχαν χρησιμοποιήσει τεχνικές μαγνητικής απεικόνισης για να μελετήσουν τη δραστηριότητα διαφορετικών περιοχών του εγκεφάλου των ψαριών, όμως η νέα έρευνα χρησιμοποίησε μια διαφορετική πιο εξελιγμένη τεχνική για να καταγράψει τη διαδικασία ενεργοποίησης και απενεργοποίησης των επιμέρους εγκεφαλικών κυττάρων κάθε στιγμή.

Fluorescent protein is a bright idea. (Image: The Kawakami Group/NIG)

Η νέα τεχνολογία, σύμφωνα με τους ερευνητές, θα μπορούσε να αξιοποιηθεί ευρύτερα για να μελετηθεί η νοητική διαδικασία σε ανθρώπους και ζώα και να ρίξει περισσότερο φως σε διάφορες εγκεφαλικές διαταραχές, καθώς επίσης να διευκολύνει την καλύτερη αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των νευρολογικών-ψυχιατρικών φαρμάκων.

Οι ερευνητές του Εθνικού Ινστιτούτου Γενετικής της Ιαπωνίας και του Ινστιτούτου Επιστήμης του Εγκεφάλου του πανεπιστημίου Σαϊτάμα, με επικεφαλής τον καθηγητή Γιουνίτσι Νακάι και τον Κοϊτσι Καβακάμι, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό βιολογίας «Current Biology», σύμφωνα με το «Science» και το «New Scientist», εξέφρασαν την αισιοδοξία τους ότι στο μέλλον θα καταστεί εφικτό για τους επιστήμονες να ερμηνεύουν τη συμπεριφορά ενός ζώου, τη διαδικασία μάθησης και μνήμης, καθώς και τα συναισθήματά του (φόβος, χαρά, θυμός κ.α.), με βάση την ιδιαίτερη ενεργοποίηση των ξεχωριστών συνδυασμών νευρώνων (εγκεφαλικών κυττάρων).

Οι Ιάπωνες ερευνητές τροποποίησαν γενετικά τη διαφανή προνύμφη ενός μικρού ψαριού-ζέβρα, έτσι ώστε το τμήμα του εγκεφάλου που εμπλέκεται στην όραση, να εκπέμπει πλέον -χάρη σε μια ειδική πρωτεϊνη (GPF)- φωσφορίζον πράσινο φως, κάθε φορά που οι νευρώνες ενεργοποιούνταν.

Με τη βοήθεια ενός μικροσκοπίου και μιας βιντεοκάμερας υψηλής ανάλυσης, οι επιστήμονες ήταν πλέον σε θέση να κινηματογραφήσουν σε πραγματικό χρόνο την εγκεφαλική δραστηριότητα του ψαριού σε διαφορετικές στιγμές (όταν κατασκόπευε τη λεία του, όταν κινείτο προς αυτήν, όταν αποφάσιζε να την πιάσει κλπ).