Τρίτη, 17 Μαρτίου 2015

Όταν ανακαλούμε μια ανάμνηση διαγράφουμε μια άλλη. Repeated remembering 'wipes similar memories'

Φως στον μηχανισμό απομνημόνευσης του ανθρώπου ρίχνει η νέα μελέτη. Recalling a particular memory can cause us to forget another, similar memory - and neuroscientists have now watched this process happen using brain scans.

Η ίδια η προσπάθεια που κάνουμε για να θυμηθούμε κάτι, ευθύνεται που ξεχνάμε τόσα άλλα πράγματα, σύμφωνα με μια νέα βρετανική επιστημονική έρευνα, που έρχεται να φωτίσει ένα από τα μεγάλα μυστήρια: Γιατί οι άνθρωποι ξεχνάνε τόσο εύκολα, από τον κωδικό πρόσβασης του παλιού υπολογιστή τους έως το όνομα ενός παλιού συμμαθητή τους; Σύμφωνα με τους ερευνητές κάθε φορά που προσπαθούμε να θυμηθούμε κάτι και τελικά το καταφέρνουμε ταυτόχρονα διαγράφεται από τον «σκληρό δίσκο» του εγκεφάλου μας κάποια άλλη πληροφορία.

Τα αποτυπώματα

René Magritte, Memory, 1948. 'Adaptive forgetting' may help us to maintain clarity for the memories we keep.

Επιστήμονες από τα πανεπιστήμια του Κέμπριτζ και του Μπέρμιγχαμ, με επικεφαλής τη Μαρία Γουίμπερ, πραγματοποίησαν μια σειρά από πειράματα μνήμης με μια ομάδα 24 εθελοντών ενώ ταυτόχρονα προέβαιναν σε μαγνητική απεικόνιση του εγκεφάλου τους.

As part of a study to see if forgotten memories actually get weaker in the brain, people were asked to recall photos they had been shown of famous people, ordinary objects or notable places. While they were recalling or viewing the pictures, brain scans registered distinct patterns for each image. Credit From top left, clockwise: Computational Perception and Cognition Lab at MIT, John D. Schiff, Dr. Maria Wimber, and Enoch Lau/CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Οι ερευνητές, αφού αρχικά εντόπισαν τα διακριτά νευρωνικά «αποτυπώματα» συγκεκριμένων αναμνήσεων, διαπίστωσαν ότι η ενθύμηση κάποιου πράγματος οδηγεί στο να εξασθενεί η ανάμνηση άλλων «ανταγωνιστικών» πραγμάτων. Ουσιαστικά, ο εγκέφαλος καταπιέζει ενεργητικά άλλες αναμνήσεις, προκειμένου να φέρει στο προσκήνιο κάποια συγκεκριμένη ανάμνηση. Η όλη διαδικασία αποκαλείται μηχανισμός «προσαρμοστικής απώλειας μνήμης».

The researchers were able to identify a neural fingerprint, a unique pattern of brain activity, when people looked at specific images like Marilyn Monroe or a hat. Credit: Dr. Maria Wimber

Όπως είπε η Μαρία Γουίμπερ, «πολλοί άνθρωποι θα ξαφνιαστούν που θα ακούσουν ότι η ανάκληση κάποιων αναμνήσεων έχει και μια πιο σκοτεινή πλευρά, καθώς μας κάνει να ξεχνάμε άλλες αναμνήσεις, καταπιέζοντας τες κυριολεκτικά». Με άλλα λόγια, το να ξεχνάμε δεν είναι μια παθητική διαδικασία, όπως πιστεύει ο περισσότερος κόσμος, αλλά μια ενεργητική διαδικασία.

A new study has shown how intentional recall is beyond a simple reawakening of a memory; and actually leads us to forget other competing experiences that interfere with retrieval. Quite simply, the very act of remembering may be one of the major reasons why we forget. These MRI images highlight the part of the brain's visual cortex where researchers saw activity when people recalled images that they had been trained to link to a word. Credit: Dr. Maria Wimber

Μέχρι σήμερα οι επιστήμονες έχουν δύο βασικές θεωρίες: η μία υποστηρίζει ότι οι παλαιότερες αναμνήσεις δεν εξασθενούν, αλλά απλώς «σκεπάζονται» από νεότερες (π.χ. το παλιό password από το καινούριο), ενώ σύμφωνα με τη δεύτερη θεωρία οι παλαιότερες αναμνήσεις όντως εξασθενούν, όταν νέες ανταγωνιστικές αναμνήσεις έρχονται να καταλάβουν τη θέση τους. Η νέα έρευνα που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature Neuroscience» φαίνεται να υποστηρίζει αυτή τη δεύτερη θεωρία.

Κατάφεραν να ελέγξουν την πτήση εντόμων! Scientists manage to control flight of 'cyborg beetles' for the first time

Ερευνητές κατάφεραν να ελέγξουν τις κινήσεις σκαθαριών τοποθετώντας στην πλάτη τους μια πλακέτα. Cyborg insect research is enabling new revelations about a muscle used by beetles for finely graded turns. The remote-controlled beetles equipped with radio backpacks are showcasing the potential of miniature electronics in biological research. The giant flower beetles in this study averaged 6 centimeters long and weighed about 8 grams. Credit: Photo by Tat Thang Vo Doan and Hirotaka Sato/NTU Singapore

Στο μέλλον, δίπλα στα αυτόνομα αεροπλανάκια και ελικοπτεράκια (γνωστά ως drones) μπορεί να πετάνε και τηλεκατευθυνόμενα έντομα - όχι ρομποτικά, αλλά πραγματικά έντομα ελεγχόμενα ασύρματα από τους ανθρώπους. Αυτό ακριβώς πέτυχαν για πρώτη φορά ερευνητές από τις ΗΠΑ και τη Σιγκαπούρη, οι οποίοι πρόσδεσαν στην πλάτη σκαθαριών μια πλακέτα με ηλεκτρονικά και, στη συνέχεια, με τη βοήθεια ενός ραδιοπομπού κατηύθυναν τις κινήσεις των εντόμων στον αέρα. Με τον τρόπο αυτόν οι επιστήμονες έκαναν στο εργαστήριο τα έντομα να απογειωθούν, να πετάξουν προς τα αριστερά ή προς τα δεξιά, να αιωρούνται και τελικά να προσγειωθούν πίσω στο έδαφος.

Σάιμποργκ

Further advances could see insects used as drones.

Αν η τεχνολογία βελτιωθεί, θα είναι δυνατό κάποια στιγμή να χρησιμοποιούνται τέτοια έντομα «σάϊμποργκ» (cyborg) ως mini-drones. Φορτωμένα με τους κατάλληλους ηλεκτρονικούς αισθητήρες, θα πετάνε πάνω από διάφορες δυσπρόσιτες περιοχές, κάνοντας τις παρατηρήσεις τους (ή την κατασκοπεία τους) - και ασφαλώς θα περνάνε πιο απαρατήρητα από ένα κανονικό drone.

Αν και έχουν χρησιμοποιηθεί ξανά ηλεκτρονικά μέσα για να ελεγχθούν οι κινήσεις εντόμων στο έδαφος ή στον αέρα, στις προσπάθειες αυτές τα έντομα ήταν συνδεμένα με λεπτό σύρμα με τη συσκευή χειρισμού. Είναι η πρώτη φορά που γίνεται κάτι τέτοιο στον αέρα και τόσο επιτυχημένα, με απολύτως ελεύθερα έντομα, που το καθένα ζυγίζει οκτώ γραμμάρια και έχει μήκος έξι εκατοστών.

Η τεχνολογία

The device is powered by a 3.9 volt lithium battery and is connected to six micro-electrodes implanted into the insect’s wing-folding muscles. Credit: (Tat Thang Vo Doan, Hirotaka Sato)

Η ηλεκτρονική συσκευή περιέχει τσιπάκι, ασύρματο δέκτη, μια μικροσκοπική μπαταρία λιθίου 3,9 βολτ και βάρους ενός γραμμαρίου, καθώς και έξι μικροηλεκτρόδια, τα οποία είναι εμφυτευμένα στους μυς των φτερών του εντόμου και λαμβάνουν εντολές κίνησης με ραδιοσήματα κάθε ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον αναπληρωτή καθηγητή Μισέλ Μαχαρμπίζ του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Η/Υ του Πανεπιστημίου Μπέρκλεϊ της Καλιφόρνιας και τον επίκουρο καθηγητή Χιροτάκα Σάτο της Σχολής Μηχανολόγων Μηχανικών & Αεροναυπηγών του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου της Νανγιάνγκ αναφέρουν ότι τα σκαθάρια είναι ιδανικά γι’ αυτή τη δουλειά, επειδή μπορούν να σηκώσουν στην πλάτη τους μεγάλα φορτία σε σχέση με το μέγεθος και το βάρος τους.

«Θα μπορούσαμε εύκολα να προσθέσουμε ένα μικρό μικρόφωνο και θερμικούς αισθητήρες για αποστολές έρευνας και διάσωσης. Με αυτή την τεχνολογία, θα ήμασταν σε θέση να εξερευνήσουμε περιοχές που προηγουμένως ήσαν απρόσιτες, για παράδειγμα εσοχές και ρωγμές σε ένα κτίριο που έχει καταρρεύσει», δήλωσε ο Χιροτάκα Σάτο. Το επίτευγμα δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Current Biology».


Τα χρώματα της εξωγήινης ζωής. This Alien Color Catalog May Help Us Spot Life on Other Planets

Εντυπωσιακά χρώματα αλάτων και ηφαιστειογενών ορυκτών στην περιοχή Dallol της Αιθιοπίας που … μοιάζει εξωγήινη. The colorful salt terraces in the Dallol region of Ethiopia are hot targets for astrobiologists seeking extreme microbial life that could resemble extraterrestrials. Credit: Dr. Richard Roscoe/Visuals Unlimited/Corbis

Στην προσπάθεια για ανίχνευση εξωγήινης ζωής, οι πρώτες αποδείξεις για την ύπαρξη έμβιων ειδών σε κάποια άλλη «γωνιά» του σύμπαντος είναι πιθανό να βρεθούν στο φως που προέρχεται από την επιφάνεια ενός πλανήτη σε κάποιο μακρινό ηλιακό σύστημα. Αυτή είναι η ιδέα πίσω από την έρευνα επιστημόνων του πανεπιστημίου Κόρνελ στις ΗΠΑ, του Ινστιτούτου Max Planck στη Γερμανία και του πανεπιστημίου της Καλιφόρνια, οι οποίοι δημιούργησαν έναν «χρωματικό κατάλογο» με τη χαρακτηριστική ακτινοβολία που ανακλούν δεκάδες μικροοργανισμοί εδώ στη Γη. Έτσι, αναλύοντας το φως από οποιονδήποτε δυνητικά κατοικήσιμο εξωπλανήτη, με τον «κατάλογο» θα μπορεί να ελεγχθεί εύκολα αν τυχόν έχει αναπτυχθεί εκεί μια μικροσκοπική μορφή ζωής, η οποία να αντιστοιχεί σε κάποιο από αυτά τα γήινα μικρόβια.

Αν φανταστούμε πως κάποιος εξωγήινος… επιστήμονας μελετούσε τον πλανήτη μας με ένα τηλεσκόπιο από έτη φωτός μακριά, δεν θα χρειαζόταν να καταφύγει στα μικρόβια για να καταλάβει πως ο «κόσμος» μας σφύζει από ζωή. Ο λόγος είναι η γήινη βλάστηση και πιο συγκεκριμένα η χλωροφύλλη των φυτών, η οποία απορροφά μεγάλο μέρος του ορατού φωτός, ενώ γίνεται όλο και πιο διαφανής όσο τα μήκη κύματος πλησιάζουν το ερυθρό τμήμα του φάσματος. Επομένως, από την ακτινοβολία που ανακλά η Γη, ο επιστήμονας θα συμπέραινε την παρουσία οξυγόνου στην ατμόσφαιρα και, από αυτήν, την παρουσία ζωής.

Το πρόβλημα, ωστόσο, είναι πως ένας εξωπλανήτης είναι πιθανό να «φιλοξενεί» μικρόβια, χωρίς να έχει ακόμη αναπτύξει βλάστηση – εξάλλου, ακόμη και στη Γη, η χλωρίδα έχει «ηλικία» μόλις 500 εκατομμυρίων ετών, τη στιγμή που οι πρώτοι μικροοργανισμοί εμφανίσθηκαν πριν από 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Επιπλέον, είναι πιθανό οι κλιματικές συνθήκες σε αυτόν να ευνοούν την ανάπτυξη ανθεκτικών μικροβίων, χωρίς να μπορέσουν να υποστηρίξουν ποτέ τη δημιουργία φυτικών οργανισμών.

Οι επιστήμονες συγκέντρωσαν 137 είδη γήινων μικροβίων και συνέταξαν τον «κατάλογο» με τις φασματικές «υπογραφές» τους.  Eight of the 137 microorganism samples used to measure biosignatures for the catalog of reflection signatures of Earth life forms. In each panel, the top is a regular photograph of the sample and the bottom is a micrograph, a version of the top image zoomed-in 400 times. They hope to do more testing in the future as they build up the digital library, which is now online and free for anyone to explore at biosignatures.astro.cornell.edu. Credit: MPIA/Hegde et al

Αυτός είναι ο λόγος που οι επιστήμονες από το Max Planck συγκέντρωσαν 137 είδη γήινων μικροβίων και συνέταξαν τον «κατάλογο» με τις φασματικές «υπογραφές» τους, δηλαδή τη χαρακτηριστική ακτινοβολία που ανακλούν. Μάλιστα, σε αυτά τα 137 είδη, φρόντισαν να περιλάβουν και μικροοργανισμούς που είναι ανθεκτικοί σε αρκετά ακραίες συνθήκες. Έτσι, στη λίστα υπάρχουν μικρόβια τα οποία π.χ. ζουν σε ερήμους ή σε υδροθερμικές πηγές στα βάθη των ωκεανών, δηλαδή σε περιβάλλοντα με ασυνήθιστα υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις.

«Μέχρι σήμερα, κανείς δεν είχε σκεφθεί πως, στην αναζήτηση ζωής σε εξωγήινους πλανήτες, θα πρέπει να συμπεριληφθούν είδη από ακραία περιβάλλοντα τα οποία, αν και είναι εξαίρεση στη Γη, ίσως αποτελούν τον κανόνα σε άλλους πλανήτες», αναφέρει σε συνέντευξη της στην ιστοσελίδα του αμερικανικού Ινστιτούτου Σμιθσόνιαν η Λίζα Καλτενέγκερ από το πανεπιστήμιο Κορνέλ, η οποία πήρε μέρος στην έρευνα.

Artist's concept of the Wide-field Infrared Survey Explorer. Image credit: NASA/JPL-Caltech

Όπως συμπληρώνει η Kaltenegger, ο «κατάλογος» θα ήταν βέβαια άχρηστος αν δεν μπορούσαν να μελετηθούν οι επιφάνειες των εξωπλανητών. Κάτι που θα γίνει εφικτό με τη νέα «γενιά» τηλεσκοπίων που βρίσκονται ήδη στα σκαριά. Ανάμεσά τους, το Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο της Ευρώπης (European Extremely Large Telescope, E-ELT) στη Χιλή, το οποίο αναμένεται να είναι έτοιμο να λειτουργήσει το 2022. Την ίδια δυνατότητα θα προσφέρει και το υπέρυθρο διαστημικό τηλεσκόπιο της NASA WFIRST (Wide-Field Infrared Survey Telescope), που προγραμματίζεται να εκτοξευθεί στα μέσα της επόμενης δεκαετίας.

Πηγή: http://www.smithsonianmag.com/science-nature/alien-color-catalog-may-help-us-spot-life-other-planets-180954596/?no-ist

Τα παγώνια «μιλάνε» με τα φτερά τους. Good vibrations! Peacock feathers don't just look good - they produce infrasound noises to talk to other birds

Τα φτερά του παγωνιού παράγουν ήχους που απευθύνονται στα άλλα παγώνια. Scientists have shown that peacocks shake their tails when displaying to make a noise that is too low for us to hear. Male birds may make the infrared rumble to scare off an approaching rival or to attract a mate across dusty scrub land, the study claims.

Πολλοί ειδικοί έχουν προσπαθήσει να αποκρυπτογραφήσουν τη χρησιμότητα των εντυπωσιακών φτερών του παγωνιού. Οι περισσότεροι συμφωνούν στο ότι τα φτερά του παγωνιού χρησιμοποιούνται ανάμεσα στα άλλα και για την προσέλκυση του αντίθετου φύλου. 

Τα αρσενικά στέλνουν υποηχητικά σήματα σε θηλυκά αλλά και σε πιθανούς αντιπάλους τους. Male and female peacocks became more alert and moved around when the low noises were played back to them by researchers, with males shrieking out.

Ερευνητές του Πανεπιστημίου Μανιτόμπα στον Καναδά έκαναν μια απρόσμενη ανακάλυψη. Διαπίστωσαν ότι τα υπέροχα φτερά του παγωνιού παράγουν υποηχητικούς «θορύβους».

Ms Freeman believes that male peacocks may use infrasound to maintain their territory and warn off approaching rivals. But the noises could also be a way of attracting a mate. Here, a male displays for a brown, female peahen, hoping she will be impressed by his show of strength.

Σύμφωνα με τους ερευνητές, τα αρσενικά παγώνια παράγουν θορύβους σε μια προσπάθεια να προσελκύσουν τα θηλυκά αλλά και να εκφοβίσουν άλλα αρσενικά ώστε να μην πλησιάσουν στην περιοχή που θεωρούν ότι τους ανήκει. Η ανακάλυψη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Animal Behaviour».

Ο γαλαξίας μας είναι 50% μεγαλύτερος; The Milky Way May Be More Enormous Than We Ever Imagined

Ο γαλαξίας μας είναι ίσως 50% μεγαλύτερος από ό,τι πιστεύαμε. Our home galaxy is much bigger than we thought—and has a different shape that we previously believed. According to new research, published in the Astrophysical Journal and led by physicist Heidi Jo Newberg of Rensselaer Polytechnic Institute, the Milky Way is at least 50% larger than believed, and shaped like a corrugated disc. A long exposure photograph taken with a fish eye lens shows the Milky Way in the night sky above Hakskeenpan, South Africa. Credit: NIC BOTHMA/EPA/CORBIS

Ερευνητές του Πολυτεχνικού Ινστιτούτου Rensselaer στη Νέα Υόρκη υποστηρίζουν ότι ο γαλαξίας μας είναι 50% μεγαλύτερος από όσο πιστεύαμε μέχρι σήμερα. Οι ερευνητές επανεξέτασαν τον Εξώτερο Δακτύλιο ή Δακτύλιο του Μονόκερου. Πρόκειται για έναν δακτύλιο αστέρων ο οποίος μέχρι σήμερα πιστευόταν ότι ανήκει στον γαλαξία του Μεγάλου Κυνός, έναν γαλαξία νάνο που ανακαλύφθηκε πρόσφατα να περιφέρεται γύρω από τον δικό μας.

Πιθανώς διαθέτει έναν ακόμη δακτύλιο άστρων που θεωρούσαμε ότι ανήκει σε γειτονικό γαλαξία. Illustration showing how regions of low density may actually be evidence of a corrugated structure.

Οι ερευνητές, με βάση τις παρατηρήσεις τους, εκτιμούν ότι ο Δακτύλιος του Μονόκερου βρίσκεται σε απόσταση 65 χιλιάδων ετών φωτός από το κέντρο του γαλαξία μας και έχει συνολικό μήκος 200 χιλιάδες έτη φωτός. 

A great ripply unknown. Credit: NASA

Αν ο ισχυρισμός των ερευνητών επιβεβαιωθεί αυτό θα σημαίνει ότι ο γαλαξίας μας δεν έχει διάμετρο 100 χιλιάδες έτη φωτός, όπως πιστεύουν σήμερα οι επιστήμονες, αλλά 150 χιλιάδες έτη φωτός ενώ φυσικά αυξάνεται πολύ και ο αριθμός των άστρων του. 

If you want another helping (and have 20 minutes to spare), you can watch Dr. Newberg explain the finding in the video.

Σύμφωνα με τους ερευνητές οι κοσμικές αλληλεπιδράσεις του γαλαξία μας με τους γειτονικούς του γαλαξίες δημιουργούν την ψευδαίσθηση ότι ο συγκεκριμένος δακτύλιος δεν ανήκει στον δικό μας γαλαξία αλλά σε κάποιον άλλο, γεγονός που είχε ξεγελάσει μέχρι σήμερα τους ειδικούς.