Κωνσταντίνος Π. Καβάφης, «Έτσι πολύ ατένισα –». Constantine P. Cavafy, “I’ve Looked So Much...”

Piero di Cosimo (1462–1521), Portrait of Simonetta Vespucci (1490), media not known, 57 x 42 cm, Musée Condé, Chantilly, France. Wikimedia Commons.

Την εμορφιά έτσι πολύ ατένισα,

που πλήρης είναι αυτής η όρασίς μου.

 

Γραμμές του σώματος. Κόκκινα χείλη. Μέλη ηδονικά.

Μαλλιά σαν από αγάλματα ελληνικά παρμένα·

πάντα έμορφα, κι αχτένιστα σαν είναι,

και πέφτουν, λίγο, επάνω στ’ άσπρα μέτωπα.

Πρόσωπα της αγάπης, όπως τάθελεν

η ποίησίς μου .... μες στες νύχτες της νεότητός μου,

μέσα στες νύχτες μου, κρυφά, συναντημένα ....

Gustav Klimt (1862–1918), Love (1895), oil on canvas, 60 × 44 cm, Museen der Stadt Wien, Vienna, Austria. Wikimedia Commons.

Επιμέλεια Γ. Π. Σαββίδη. Τα Ποιήματα, Τ. Α’ 1897 - 1918, Ίκαρος 1963

I’VE LOOKED SO MUCH...

Mattia Preti (1613–1699), Erminia, Princess of Antioch (date not known), oil on canvas, 98 x 73 cm, location not known. Wikimedia Commons.

I’ve looked on beauty so much

that my vision overflows with it.

 

The body’s lines. Red lips. Sensual limbs.

Hair as though stolen from Greek statues,

always lovely, even uncombed,

and falling slightly over pale foreheads.

Figures of love, as my poetry desired them

.... in the nights when I was young,

encountered secretly in those nights. 

Ferdinand Hodler (1853–1918), The Night (1889-90), oil on canvas, 116.5 × 299 cm, Kunstmuseum Bern, Bern, Switzerland. Wikimedia Commons.

Reprinted from C. P. CAVAFY: Collected Poems Revised Edition, translated by Edmund Keeley and Philip Sherrard, edited by George Savvidis. Translation copyright © 1975, 1992 by Edmund Keeley and Philip Sherrard. Princeton University Press.

 

 

Λύθηκε με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης ένα μυστήριο της βιολογίας σχετικά με τη δομή των πρωτεϊνών. ‘It will change everything’: DeepMind’s AI makes gigantic leap in solving protein structures

Το επίτευγμα, που χαρακτηρίσθηκε ορόσημο από τον επιστημονικό κόσμο, θα βοηθήσει στην καλύτερη κατανόηση διαφόρων ασθενειών και στην επιτάχυνση της ανάπτυξης νέων φαρμάκων, μεταξύ άλλων για την Covid-19. Inside every cell in your body, billions of tiny molecular machines are hard at work. They’re what allow your eyes to detect light, your neurons to fire, and the ‘instructions’ in your DNA to be read, which make you the unique person you are. Google’s deep-learning program for determining the 3D shapes of proteins stands to transform biology, say scientists. A protein’s function is determined by its 3D shape. Credit: DeepMind

Ένα σύστημα τεχνητής νοημοσύνης με την ονομασία AlphaFold, που αναπτύχθηκε από τη βρετανική εταιρεία DeepMind, θυγατρική της Google, κατάφερε για πρώτη φορά να λύσει ένα από τα μεγάλα μυστήρια της βιολογίας εδώ και δεκαετίες: να προβλέπει γρήγορα και με ακρίβεια πώς θα αναδιπλωθούν οι πρωτεΐνες, ποιο τρισδιάστατο σχήμα θα πάρουν και άρα ποια θα είναι η λειτουργία τους. Το επίτευγμα, που χαρακτηρίσθηκε ορόσημο από τον επιστημονικό κόσμο, θα βοηθήσει στην καλύτερη κατανόηση διαφόρων ασθενειών και στην επιτάχυνση της ανάπτυξης νέων φαρμάκων, μεταξύ άλλων για την Covid-19.

Source: DeepMind

Σε ένα σχετικό διαγωνισμό, το «έξυπνο» σύστημα AlphaFold νίκησε, καθώς μπόρεσε γρήγορα να προβλέψει σωστά τουλάχιστον τα δύο τρίτα της δομής των πρωτεϊνών, με βάση μόνο την αρχική αλληλουχία (αλυσίδα) των αμινοξέων τους, κάτι που για να το πετύχουν οι άνθρωποι, χρειάζονται δαπανηρές και χρονοβόρες διαδικασίες στο εργαστήριο. Μέσα σε λίγες μέρες, ο αλγόριθμος έκανε δουλειά που οι επιστήμονες θέλουν χρόνια στο εργαστήριο τους.

Two examples of protein targets in the free modelling category. AlphaFold predicts highly accurate structures measured against experimental result. Credit: DeepMind

«Έμεινα πραγματικά έκθαμβος, όταν το είδα. Δεν περίμενα ποτέ να το δω όσο ζούσα», δήλωσε ο δομικός βιολόγος δρ Τζον Μουλτ του Πανεπιστημίου του Μέριλαντ, ένας από τους διοργανωτές του διεθνούς επιστημονικού διαγωνισμού CASP (Critical Assessment of protein Structure Prediction), που ξεκίνησε το 2004 και γίνεται ανά διετία.

Join DeepMind Science Engineer Kathryn Tunyasuvunakool to explore the hidden world of proteins. These tiny molecular machines underpin every biological process in every living thing and each one has a unique 3D shape that determines how it works and what it does. But figuring out the exact structure of a protein is an expensive and often time-consuming process, meaning we only know the exact 3D structure of a tiny fraction of the 200m proteins known to science. Being able to accurately predict the shape of proteins could accelerate research in every field of biology. That could lead to important breakthroughs like finding new medicines or finding proteins and enzymes that break down industrial and plastic waste or efficiently capture carbon from the atmosphere.  Join Kathryn as she explains what protein folding is, why it's important and how our Artificial Intelligence system AlphaFold offers a solution to this grand scientific challenge. Credit: DeepMind

Οι δεκάδες χιλιάδες διαφορετικές πρωτεΐνες παίζουν ζωτικό ρόλο στην υγεία και στις ασθένειες του σώματος, καθώς τα κύτταρα φτιάχνονται από πρωτεΐνες, το πολύπλοκο σχήμα των οποίων παίζει σημαντικό ρόλο. Για παράδειγμα, ο κορονοϊός που προκαλεί τη νόσο Covid-19, εισδύει στα ανθρώπινα κύτταρα, επειδή μια προεξέχουσα πρωτεΐνη-ακίδα που διαθέτει, ταιριάζει δομικά -όπως το κλειδί σε μια κλειδαριά- με μια πρωτεΐνη-υποδοχέα στα κύτταρα μας.

Tο σχήμα κάθε πρωτεΐνης καθορίζεται από την αλληλουχία 20 διαφορετικών αμινοξέων, που σχηματίζουν αλυσίδες για να φτιάξουν τις πρωτεΐνες (για τη σχετική ανακάλυψη δόθηκε το 1972 το Νόμπελ στον Κρίστιαν Άνφινσεν). Είναι εύκολο για τους βιολόγους να «διαβάσουν» αυτή την αλληλουχία, καθώς καθορίζεται από το DNA που την κωδικοποιεί, αλλά σχεδόν αδύνατο -παρά τις προσπάθειες μισού αιώνα περίπου- να προβλεφθεί το σχήμα μιας πρωτεΐνης με βάση τα δεκάδες ή εκατοντάδες αμινοξέα της.

The inside story of the DeepMind team of scientists and engineers who created AlphaFold, an AI system that is recognised as a solution to "protein folding", a grand scientific challenge for more than 50 years. Credit: DeepMind

Μέχρι σήμερα οι επιστήμονες καταφεύγουν σε πειραματικές τεχνικές, όπως η κρυσταλλογραφία ακτίνων-Χ, η μικροσκοπία κρυο-ηλεκτρονίων και η φασματοσκοπία MMR, που όμως είναι πάρα πολύ δύσκολες, καθώς χρειάζονται μήνες ή χρόνια και δεν δουλεύουν πάντα σωστά. Όμως το νέο σύστημα βαθιάς μάθησης AlphaFold, που άρχισε να δοκιμάζεται το 2018 και έκτοτε βελτιώθηκε σημαντικά, μπορεί πλέον να συσχετίσει κάθε αλληλουχία αμινοξέων με μια διαφορετική πρωτεϊνική δομή. Πάντως έχει ακόμη περιθώρια βελτίωσης, καθώς π.χ. δεν τα πάει τόσο καλά με τις πρωτεΐνες των οποίων η δομή επηρεάζεται από αλληλεπιδράσεις με άλλες πρωτεΐνες.

Όπως δήλωσε ο εξελικτικός βιολόγος Αντρέι Λούπας του γερμανικού Ινστιτούτου Αναπτυξιακής Βιολογίας Μαξ Πλανκ, τα επόμενα λίγα χρόνια οι ερευνητές θα συνεχίσουν να «τσεκάρουν» οι ίδιοι την ακρίβεια των προβλέψεων του AlphaFold, αλλά μετά θα εξαρτιούνται αποκλειστικά από τους υπολογισμούς της τεχνητής νοημοσύνης. Όπως είπε, η πραγματική επανάσταση θα συμβεί, όταν πλέον οι επιστήμονες θα μπορούν να χρησιμοποιούν μόνο τους υπολογιστές για να προβλέπουν πώς οι πρωτεΐνες αλληλεπιδρούν με άλλα μόρια. «Αυτό θα αλλάξει τελείως το πρόσωπο της ιατρικής», εκτίμησε.

Ήδη, για παράδειγμα, ο αλγόριθμος AlphaFold προέβλεψε σωστά τα σχήματα αρκετών πρωτεϊνών του κορονοϊού SARS-CoV-2. Στο μέλλον θα έχει πιθανώς την ικανότητα να προβλέπει ποια από τα χιλιάδες υπάρχοντα φάρμακα προσδένονται σωστά σε αυτές τις πρωτεΐνες, άρα μπορεί να έχουν θεραπευτική δράση, χωρίς να χρειάζεται οι επιστήμονες να κάνουν πανάκριβα και πολύπλοκα πειράματα όπως τώρα.

Demis Hassabis, DeepMind’s chief executive, says that the company is learning what biologists want from AlphaFold. Credit: OLI SCARFF/AFP/Getty

Προς το παρόν, σύμφωνα με το "New Scientist", το BBC και το "Science", οι δημιουργοί του AlphaFold δεν έχουν αποκαλύψει πολλές λεπτομέρειες για το σύστημα τους, αλλά δήλωσαν ότι σύντομα θα κάνουν σχετική επιστημονική δημοσίευση. Η DeepMind δεν έχει ακόμη διευκρινίσει με ποιο τρόπο οι επιστήμονες σε όλο τον κόσμο θα μπορούν να αξιοποιήσουν το νέο σύστημα, αλλά υποσχέθηκε να διασφαλίσει ευρεία πρόσβαση.

Πηγές: deepmind.com/blog/article/alph … challenge-in-biology - https://www.nature.com/articles/d41586-020-03348-4 - https://www.amna.gr/home/article/510180/Luthike-me-ti-boitheia-tis-technitis-noimosunis-ena-mustirio-tis-biologias-schetika-me-ti-domi-ton-proteinon

 

 

 

Ενδείξεις νέας φυσικής στο πολωμένο φως από το αρχέγονο σύμπαν. A hint of new physics in polarized radiation from the early Universe

Ενδείξεις νέας φυσικής στην πολωμένη ακτινοβολία από το αρχέγονο σύμπαν: Η περιστροφή του επιπέδου πόλωσης του ηλεκτρομαγνητικού κύματος (πορτοκαλί γραμμή) μπορεί να οφείλεται στην σκοτεινή ύλη ή την σκοτεινή ενέργεια. Αυτό φαίνεται ως μεταβολή των μοτίβων της πόλωσης (μαύρες γραμμές). Οι κόκκινες και μπλε περιοχές δείχνουν τις θερμές και ψυχρές περιοχές του κοσμικού υποβάθρου μικροκυμάτων, αντίστοιχα. A new analysis of the cosmic microwave background shows that its polarization may be rotated by exotic effects indicating beyond-standard-model physics. As the light of the cosmic microwave background emitted 13.8 billion years ago (left image) travels through the Universe until observed on Earth (right image), the direction in which the electromagnetic wave oscillates (orange line) is rotated by an angle β. The rotation could be caused by dark matter or dark energy interacting with the light of the cosmic microwave background, which changes the patterns of polarization (black lines inside the images). The red and blue regions in the images show hot and cold regions of the cosmic microwave background, respectively. Credit: Y. Minami / KEK

Χρησιμοποιώντας τα δεδομένα της κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου από το διαστημικό τηλεσκόπιο Planck, οι φυσικοί Yuto Minami και Eiichiro Komatsu υποστηρίζουν ότι ανακάλυψαν ενδείξεις νέας φυσικής. Ανέπτυξαν μια νέα μέθοδο για την μέτρηση της γωνίας στροφής του επιπέδου πόλωσης της αρχέγονης μικροκυματικής ακτινοβολίας. Αν και το σήμα δεν ανιχνεύεται με αρκετή ακρίβεια ώστε να εξαχθούν οριστικά συμπεράσματα, φαίνεται πως εξαιτίας της σκοτεινής ύλης ή της σκοτεινής ενέργειας προκύπτει παραβίαση της λεγόμενης «συμμετρίας ομοτιμίας» .

Για τον ηλεκτρομαγνητισμό και τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα, ισχύει η διατήρηση της ομοτιμίας: το αναλλοίωτο σε μετασχηματισμούς αναστροφής χώρου ή πιο απλά, η συμμετρία αριστερού-δεξιού. Δηλαδή, οι ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις λειτουργούν το ίδιο ανεξάρτητα από το αν βρίσκεστε στο αρχικό σύστημα ή σε σύστημα κατοπτρισμού στο οποίο έχουν αναστραφεί όλες οι χωρικές συντεταγμένες. Εάν παραβιαστεί αυτή η συμμετρία που ονομάζεται «ομοτιμία» (όπως συμβαίνει με τις ασθενείς αλληλεπιδράσεις), τότε ίσως ανοίξει ο δρόμος για την κατανόηση της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας, οι οποίες αποτελούν το 25% και 70% του ενεργειακού περιεχομένου του σύμπαντος, αντίστοιχα. Τα δύο σκοτεινά συστατικά έχουν αντίθετη επίδραση στην εξέλιξη του σύμπαντος: ενώ η σκοτεινή ενέργεια κάνει το σύμπαν να διαστέλλεται όλο και πιο γρήγορα, η σκοτεινή ύλη αντιτίθεται μάταια σ’ αυτή τη διαδικασία.

Στην δημοσίευση των Minami και Komatsu στο περιοδικό Physical Review Letters στις 23 Νοεμβρίου 2020, υποστηρίζεται μια ελκυστική υπόδειξη νέας φυσικής, σύμφωνα με την οποία παραβιάζεται η συμμετρία ομοτιμίας.

Τα στοιχεία για παραβίαση της συμμετρίας της ομοτιμίας βρέθηκαν στην κοσμική μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου, τα απομεινάρια του φωτός της Μεγάλης Έκρηξης. Το κλειδί είναι το πολωμένο φως της μικροκυματικής ακτινοβολίας υπoβάθρου.

Το φως είναι ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα. Στο γραμμικά πολωμένο φως, η ταλάντωση του ηλεκτρικού πεδίου γίνεται σε ένα επίπεδο και διαγράφει μια ημιτονοειδή καμπύλη κατά μήκος της κατεύθυνσης κίνησης του κύματος. Όταν το φως σκεδάζεται τότε προκύπτει πολωμένο φως. Το φως του Ήλιου, για παράδειγμα, αποτελείται από ηλεκτρομαγνητικά κύματα των οποίων η ταλάντωση του ηλεκτρικού πεδίου γίνεται σε όλες τις πιθανές κατευθύνσεις. Επομένως, δεν είναι πολωμένο. Όμως, το φως από το ουράνιο τόξο είναι πολωμένο γιατί το φως του Ήλιου διασκεδάζεται από τα σταγονίδια νερού στην ατμόσφαιρα.

The anisotropies of the Cosmic microwave background (CMB) as observed by Planck. The CMB is a snapshot of the oldest light in our Universe, imprinted on the sky when the Universe was just 380 000 years old. It shows tiny temperature fluctuations that correspond to regions of slightly different densities, representing the seeds of all future structure: the stars and galaxies of today. Credit: ESA and the Planck Collaboration

Παρομοίως, το φως της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου πολώθηκε όταν σκεδάστηκε από ηλεκτρόνια 400.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Καθώς αυτό το φως ταξίδευε μέσα στο σύμπαν για 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια, η αλληλεπίδρασή του με την σκοτεινή ύλη ή τη σκοτεινή ενέργεια θα μπορούσε να προκαλέσει την περιστροφή του επιπέδου πόλωσης κατά μια γωνία β.

Εάν η σκοτεινή ύλη ή η σκοτεινή ενέργεια αλληλεπιδρούν με το φως της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου με τρόπο ώστε να παραβιάζεται η συμμετρία ομοτιμίας, τότε μπορούμε να βρούμε την υπογραφή τους στα δεδομένα πόλωσης.

Για να μετρήσουν τη γωνία περιστροφής β, οι επιστήμονες χρειάζονταν ανιχνευτές ευαίσθητους στην πόλωση, σαν αυτούς που βρίσκονται στον δορυφόρο Planck της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος (ESA). Και έπρεπε να γνωρίζουν πως προσανατολίζονται οι ευαίσθητοι στην πόλωση ανιχνευτές σε σχέση με τον ουρανό. Εάν αυτές οι πληροφορίες δεν ήταν γνωστές με αρκετή ακρίβεια, το μετρούμενο επίπεδο πόλωσης φαίνεται να περιστρέφεται ψευδώς, δημιουργώντας ένα λάθος σήμα. Στο παρελθόν, οι αβεβαιότητες σχετικά με την ψευδή περιστροφή που εισήγαγαν οι ίδιοι οι ανιχνευτές περιόρισαν την ακρίβεια μέτρησης της κοσμικής γωνίας πόλωσης β. Οι Minami και Komatsu ανέπτυξαν μια νέα μέθοδο για τον ακριβέστερο προσδιορισμό της γωνίας αυτής, βρίσκοντας έτσι ενδείξεις παραβίασης της συμμετρίας της ομοτιμίας με ακρίβεια 99,2%.

Αν και για να αναγνωριστεί μια ανακάλυψη νέας φυσικής, απαιτείται πολύ μεγαλύτερη στατιστική ακρίβεια (99,99995%), το εντυπωσιακό με την εν λόγω εργασία είναι πως βρέθηκε ένας τρόπος για να μετρηθεί κάτι που παλαιότερα φάνταζε αδιανόητο.

Πηγές:  Yuto Minami et al. New Extraction of the Cosmic Birefringence from the Planck 2018 Polarization Data, Physical Review Letters (2020). DOI: 10.1103/PhysRevLett.125.221301 - https://www.ipmu.jp/en/20201124-CosmicBirefringence - https://physicsgg.me/2020/11/26/

 

 

 

Οι σκύλοι φαίνεται να μυρίζουν με μεγάλη ακρίβεια τους ανθρώπους με κορονοϊό. Can dogs smell COVID? Here’s what the science says

James Ward (1769–1859), Portrait of Dash, a Favourite Spaniel, the Property of Lady Frances Vane-Tempest (1819), oil on canvas, 88.9 x 104.1 cm, Art Gallery of South Australia, Adelaide, Australia. Wikimedia Commons. Η μύτη των σκύλων πάλι έχει κάνει το «θαύμα» της, καθώς φαίνεται από μικρές έως τώρα δοκιμές ότι οι «καλύτεροι φίλοι» του ανθρώπου έχουν αξιοσημείωτη ικανότητα να μυρίζουν τη λοίμωξη από τον νέο κορονοϊό και να κάνουν τη δική τους... διάγνωση. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι χρειάζονται, πλέον, μεγάλες δοκιμές για να επιβεβαιώσουν με πόση ακρίβεια αυτό πράγματι συμβαίνει και κατά πόσο θα μπορούσε αυτή η οσφρητική ικανότητα να αξιοποιηθεί στην πράξη, αφού είναι φθηνότερη μέθοδος από τα τεστ. Canines seem to detect coronavirus infections with remarkable accuracy, but researchers say large-scale studies are needed before the approach is scaled up.

Ήδη, σύμφωνα με το «Nature», σε διάφορα μέρη του κόσμου σκύλοι εκπαιδεύονται για να ανιχνεύουν την Covid-19. Σε μερικές περιπτώσεις, όπως αναφέρουν εκπαιδευτές σκύλων, τα συμπαθή ζώα έχουν σχεδόν τέλεια ακρίβεια στην ανίχνευση του ιού. Γι' αυτό, ορισμένοι επιστήμονες θεωρούν ότι οι σκύλοι είναι σε θέση να βοηθήσουν στον έλεγχο της πανδημίας, π.χ. «τσεκάροντας» χιλιάδες ανθρώπους σε πύλες αεροδρομίων, γήπεδα, πολυκαταστήματα και άλλους πολυσύχναστους χώρους.

Μέχρι στιγμής, πάντως, τα περισσότερα έως τώρα ευρήματα για τους σκύλους και τον κορονοϊό δεν έχουν παρουσιαστεί σε επιστημονικά περιοδικά, με αποτέλεσμα η επιστημονική κοινότητα να δυσκολεύεται να αξιολογήσει τους ισχυρισμούς και να ξεχωρίσει την αλήθεια από την υπερβολή. Όμως, αρκετοί ερευνητές εκτιμούν ότι τα έως τώρα αποτελέσματα δείχνουν πολλά υποσχόμενα και πρέπει να μελετηθούν περαιτέρω. Βασικό ερώτημα προς απάντηση είναι σε ποιο βαθμό οι σκύλοι μπορούν να συμβάλουν πρακτικά στη μάχη για περιορισμό της πανδημίας.

«Κανένας δεν υποστηρίζει ότι οι σκύλοι μπορούν να αντικαταστήσουν ένα μηχάνημα μοριακών τεστ PCR, αλλά μπορούν να βοηθήσουν», σύμφωνα με τον Γερμανό κτηνίατρο Χόλγκερ Φολκ της Κτηνιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου του Ανοβέρου, ο οποίος ηγείται της προσπάθειας εκπαίδευσης σκύλων-ανιχνευτών της Covid-19.

Η μύτη των σκύλων διαθέτει 300 εκατομμύρια κυτταρικούς υποδοχείς για την όσφρηση, έναντι μόνο πέντε έως έξι εκατομμυρίων των ανθρώπων. Έτσι, οι σκύλοι μπορούν να μυρίσουν ανεπαίσθητες μυρωδιές, που οι άνθρωποι δεν αντιλαμβάνονται καν. Γι' αυτό, άλλωστε, οι σκύλοι έχουν εδώ και δεκαετίες εκπαιδευθεί σε διάφορα καθήκοντα βοήθειας της αστυνομίας, του στρατού, της πυροσβεστικής, των γιατρών κ.ά., μυρίζοντας από ναρκωτικά και εκρηκτικά έως τον καρκίνο και την ελονοσία.

Στις περιπτώσεις των ασθενειών, οι επιστήμονες πιστεύουν -χωρίς να είναι πάντα σίγουροι- ότι οι σκύλοι μυρίζουν χαρακτηριστικές οργανικές πτητικές χημικές ουσίες (VOCs) που αναδίδει το άρρωστο ανθρώπινο σώμα. Προηγούμενες έρευνες με ιούς (όχι τον νέο κορονοϊό) έδειξαν ότι οι λοιμώξεις από ιούς μπορεί, επίσης, να προκαλούν διακριτές οσμές στο σώμα, τόσο ανεπαίσθητες που ο άνθρωπος σπάνια αντιλαμβάνεται, αλλά ο σκύλος μπορεί πολύ πιο εύκολα.

Research groups around the world are testing whether dogs can detect COVID-19 by smell. Credit: Fatemeh Bahrami/Anadolu Agency/Getty

Ήδη, σχεδόν από την αρχή της πανδημίας, ορισμένοι επιστήμονες άρχισαν να δοκιμάζουν τις ικανότητες των σκύλων σε σχέση με την Covid-19, εκπαιδεύοντας στα εργαστήρια τα ζώα να κάθονται κάτω ή να χτυπούν το πάτωμα κάθε φορά που μυρίζουν τον κορονοϊό SARS-CoV-2 σε δείγματα, συνήθως, από ιδρώτα ανθρώπων. Παρόμοιες δοκιμές έχουν γίνει ήδη σε αεροδρόμια των Ηνωμένων Αραβικών Εμιράτων, του Λιβάνου και της Φινλανδίας με σκύλους, οι οποίοι κλήθηκαν να μυρίσουν δείγματα ιδρώτα από επιβάτες και τα αποτελέσματα συγκρίθηκαν με εκείνα μοριακών τεστ που έκαναν οι ίδιοι άνθρωποι. Σύμφωνα με τους ερευνητές, υπήρξαν αρκετές περιπτώσεις που οι σκύλοι ανίχνευσαν επιβάτες με κορονοϊό, ακόμη και ασυμπτωματικούς, πριν βγουν τα αποτελέσματα των τεστ.

Στην περίπτωση του αεροδρομίου του Λιβάνου, Γάλλοι και Λιβανέζοι ερευνητές, με επικεφαλής τον δρα Ριάντ Σαρκίς του Πανεπιστημίου Σεν Ζοζέφ της Βηρυτού, έβαλαν δύο σκύλους να μυρίσουν 1.680 επιβάτες και βρέθηκαν 158 μολυσμένοι με κορονοϊό, όπως επιβεβαιώθηκε με τα μοριακά τεστ που ακολούθησαν. Τα ζώα ανίχνευσαν σωστά σε ποσοστό 100% όσους δεν είχαν κορονοϊό και σε ποσοστό 92% όσους είχαν τον ιό. Ήδη, σύμφωνα με τον Σαρκίς, τον έχουν πλησιάσει σχολεία, τράπεζες, φυλακές και πολυκαταστήματα για να χρησιμοποιήσουν τέτοιους εκπαιδευμένους στον κορονοϊό σκύλους.

Ιδίως οι φτωχότερες χώρες με λιγοστές εργαστηριακές υποδομές θα μπορούσαν να βοηθηθούν κατ' εξοχήν από τους σκύλους στον εντοπισμό των κρουσμάτων, σύμφωνα με την ιολόγο δρα Ισαμπέλα Έκερλε του Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου της Γενεύης.

Η μοναδική έως τώρα δημοσιευμένη μικρή πιλοτική μελέτη πάνω στο θέμα (από την ομάδα του Φολκ στη Γερμανία), η οποία έγινε με τη συμμετοχή οκτώ σκύλων και μόνο 14 ανθρώπων -επτά ασθενών και επτά υγιών- έδειξε ότι τα ζώα μπόρεσαν να ανιχνεύσουν το 83% των θετικών στον ιό ανθρώπων και το 96% των αρνητικών.

Μία γαλλική ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής την κτηνίατρο Ντομινίκ Γκραντζεάν της Εθνικής Κτηνιατρικής Σχολής κοντά στο Παρίσι και με τη συμμετοχή του Λιβανέζου Σαρκίς, η οποία έκανε προδημοσίευση στο bioRxiv το καλοκαίρι, χρησιμοποίησε οκτώ εκπαιδευμένους σκύλους για να μυρίσει 198 δείγματα ιδρώτα, εκ των οποίων περίπου τα μισά από ασθενείς με Covid-19. Τα ζώα ανίχνευσαν τα θετικά στον ιό δείγματα σε ποσοστό 83% έως 100%, ενώ δεν δόθηκαν στοιχεία για το ποσοστό στα αρνητικά (χωρίς κορονοϊό) δείγματα. Δεν φαίνεται, πάντως, να τα πηγαίνουν όλοι οι σκύλοι το ίδιο καλά: Δύο σκύλοι βρήκαν 68 στα 68 θετικά δείγματα, ενώ ένας έχασε τα δέκα από τα 57.

Πηγές: Nature 587, 530-531 (2020) https://doi.org/10.1038/d41586-020-03149-9 - https://www.nature.com/articles/d41586-020-03149-9 - https://www.amna.gr/home/article/509047/-Oi-skuloi-fainetai-na-murizoun-me-megali-akribeia-tous-anthropous-me-koronoio

 

 

Για τον εγκέφαλο, η κοινωνική απομόνωση είναι ένα είδος πείνας. A hunger for social contact

Louis Welden Hawkins (1849–1910), Solitude (c 1890), oil on canvas, 57 x 26.5 cm, Private collection. Wikimedia Commons. Η επιθυμία για κοινωνικές επαφές έχει την ίδια νευροβιολογική βάση με την επιθυμία για τροφή. Since the coronavirus pandemic began in the spring, many people have only seen their close friends and loved ones during video calls, if at all. A new study from MIT finds that the longings we feel during this kind of social isolation share a neural basis with the food cravings we feel when hungry.

Εν μέσω του δεύτερου lockdown, οι περισσότεροι από εμάς έχουν αντιληφθεί τι εστί κοινωνική απομόνωση και μοναξιά. Πώς όμως αντιδρά ο εγκέφαλος σε αυτές τις καταστάσεις;

Νέα μελέτη του ΜΙΤ, ίσως η πρώτη που εξετάζει το θέμα, διαπιστώνει ότι η επιθυμία για κοινωνικές συναναστροφές έχει την ίδια νευροβιολογική βάση με την επιθυμία για φαγητό.

Οι ερευνητές αναφέρουν στην επιθεώρηση Nature ότι η περιοχή του εγκεφάλου που ενεργοποιείται όταν ένας πεινασμένος βλέπει ένα πιάτο μακαρόνια φωτίζεται και όταν βλέπουμε μια παρέα ανθρώπων να διασκεδάζει ενώ εμείς μένουμε απομονωμένοι.

«Οι άνθρωποι που αναγκάζονται να απομονωθούν λαχταρούν τις κοινωνικές αλληλεπιδράσεις με τον ίδιο τρόπο που ένας πεινασμένος άνθρωπος λαχταρά την τροφή» λέει η Ρεμπέκα Σαξ, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας.

«Τα ευρήματά μας στηρίζουν την ιδέα ότι οι θετικές κοινωνικές αλληλεπιδράσεις είναι βασική ανθρώπινη ανάγκη, και ότι η οξεία μοναξιά είναι μια ανεπιθύμητη κατάσταση που κινητοποιεί τους ανθρώπους να αποκαταστήσουν αυτό που λείπει, όπως συμβαίνει και στην πείνα» εξηγεί η καθηγήτρια Γνωστικών Επιστημών στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης.

Πείραμα απομόνωσης

The researchers found that after one day of total isolation, the sight of people having fun together activates the same brain region that lights up when someone who hasn’t eaten all day sees a picture of a plate of cheesy pasta. Credit: Christine Daniloff/MIT

Τα δεδομένα της μελέτης συγκεντρώθηκαν τη διετία 2018-19, πολύ πριν εμφανιστεί ο κοροναϊός της πανδημίας. Η εργασία εντάσσεται σε ευρύτερη ερευνητική προσπάθεια που διερευνά το πώς το κοινωνικό στρες επηρεάζει την ανθρώπινη συμπεριφορά.

«Θέλαμε να δούμε αν μπορούσαμε να προκαλέσουμε πειραματικά ένα είδος κοινωνικού στρες. Είναι μια πιο δραστική παρέμβαση από ό,τι είχε επιχειρηθεί ως σήμερα» λέει η δρ Σαξ.

Οι εθελοντές της μελέτης, οι περισσότεροι φοιτητές του ΜΙΤ, κλήθηκαν να μείνουν για δέκα ώρες μέσα σε ένα δωμάτιο χωρίς παράθυρα. Δεν τους επιτρεπόταν να χρησιμοποιούν κινητό τηλέφωνο, μόνο να ειδοποιούν τους ερευνητές αν χρειάζονταν κάτι.

Όπως λέει η Σαξ, «έπρεπε να μας ενημερώνουν πότε θα πάνε στην τουαλέτα ώστε να βεβαιωθούμε πρώτα ότι ήταν άδεια. Τους αφήναμε φαγητό στην πόρτα και τους ενημερώναμε με SMS ότι βρισκόταν εκεί για να το πάρουν».

Στον τομογράφο

Στο τέλος της 10ωρης απομόνωσης, οι εθελοντές εξετάστηκαν με τη μέθοδο της λειτουργικής μαγνητικής τομογραφίας (fMRI), η οποία παρακολουθεί την εγκεφαλική δραστηριότητα σε πραγματικό χρόνο. Οι συμμετέχοντες έπρεπε πρώτα να μάθουν να μπαίνουν μόνοι τους στον τομογράφο ώστε να μην απαιτείται η παρουσία γιατρού ή νοσοκόμας.

Πριν ή μετά το πείραμα απομόνωσης, σε διαφορετική όμως ημέρα, όλοι οι εθελοντές υπέμειναν επίσης δέκα ώρες συνεχούς νηστείας. Και σε αυτή την περίπτωση ακολουθούσε εξέταση στον μαγνητικό τομογράφο.

Την ώρα της εξέτασης, οι συμμετέχοντες κλήθηκαν να κοιτάξουν εικόνες φαγητών, εικόνες ανθρώπων σε κοινωνικές αλληλεπιδράσεις, καθώς και ουδέτερες εικόνες όπως λουλούδια.

Η ανάλυση των δεδομένων αποκάλυψε ότι οι εικόνες φαγητών και οι εικόνες κοινωνικότητας προκαλούσαν παρόμοια ενεργοποίηση της μέλαινας ουσίας, μιας περιοχής του εγκεφάλου που έχει συνδεθεί με την επιθυμία για τροφή και ναρκωτικά.

Επιπλέον, ο βαθμός ενεργοποίησης βρέθηκε να σχετίζεται με την ένταση της επιθυμίας για τροφή ή κοινωνικότητα όπως την βαθμολογούσαν οι εθελοντές.

Σήματα στέρησης

Thomas Fearnley (1802–1842), A Terrace in Amalfi in Moonlight (1834), oil on paper on cardboard, 26 x 30 cm, Nasjonalgalleriet, Oslo, Norway. Wikimedia Commons. Social isolation — something many people are experiencing during the COVID-19 pandemic — leaves people’s brains craving other people, showing that social aspects of a pandemic shouldn’t be ignored.

Η ανάλυση έδειξε ακόμα ότι η αντίδραση κάθε εθελοντή στην απομόνωση ή την νηστεία εξαρτάται από τα προηγούμενα αισθήματά του: οι εθελοντές που ανέφεραν ότι έπασχαν από χρόνια απομόνωση αντιδρούσαν λιγότερο έντονα στις εικόνες κοινωνικών αλληλεπιδράσεων.

«Στους ανθρώπους που ανέφεραν ότι η ζωή τους ήταν γεμάτη από ικανοποιητικές κοινωνικές αλληλεπιδράσεις, η παρέμβασή μας είχε μεγαλύτερη επίδραση» λέει η Σαξ.

Οι ερευνητές εξέτασαν επίσης τα μοτίβα ενεργοποίησης των νευρώνων σε άλλες περιοχές του εγκεφάλου, και διαπίστωσαν ότι η πείνα και η απομόνωση ενεργοποιούν με διαφορετικό τρόπο τον εγκεφαλικό φλοιό και το ραβδωτό σώμα. Το συμπέρασμα είναι ότι οι περιοχές αυτές εξειδικεύουν την επιθυμία για τροφή ή κοινωνικότητα, ενώ η μέλαινα ουσία παράγει ένα πιο γενικό σήμα.

Τα ευρήματα, λέει η ερευνητική ομάδα, ανοίγουν το δρόμο για να απαντηθεί μια ποικιλία ερωτημάτων, όπως το πώς η κοινωνική απομόνωση επηρεάζει τη συμπεριφορά και το κατά πόσο οι βιντεοκλήσεις μπορούν να απαλύνουν την αίσθηση κοινωνικής στέρησης.

Οι ερευνητές θα εξετάσουν επίσης το εάν οι εγκεφαλικές αντιδράσεις που καταγράφηκαν στο πείραμα προβλέπουν τις αντιδράσεις των ίδιων εθελοντών στη διάρκεια της καραντίνας.

Όπως φαίνεται, για ορισμένους νευροβιολόγους η πανδημία προσφέρει μια καλή ερευνητική ευκαιρία.

Πηγές: “Acute social isolation evokes midbrain craving responses similar to hunger” by Livia Tomova, Kimberly L. Wang, Todd Thompson, Gillian A. Matthews, Atsushi Takahashi, Kay M. Tye & Rebecca Saxe. Nature Neuroscience - https://neurosciencenews.com/hunger-social-isolation-17307 - https://www.in.gr/2020/11/24/b-science/episthmes/gia-ton-anthropino-egkefalo-koinoniki-apomonosi-einai-ena-eidos-peinas/

 

 

 

Δίας και Κρόνος «σμίγουν» για πρώτη φορά μετά τον Μεσαίωνα. Before 2020 ends, a great conjunction of Jupiter and Saturn

Το θεαματικό αυτό αστρονομικό φαινόμενο είναι η πρώτη φορά που θα είναι ορατό από γήινο νυχτερινό ουρανό μετά τον Μεσαίωνα. Jupiter and Saturn are getting closer, as they near their once-in-20-years conjunction on December 21, 2020. At their closest, they’ll be only 0.1 degrees apart. That’s just 1/5 of a full moon diameter. Start watching them now, and you’ll see them draw close together. Artist’s concept of Jupiter and Saturn in December of 2020, as viewed from a space-based perspective. Their conjunction will be December 21. See the moon in this drawing? It’ll be along our line of sight to the planets around December 16, 2020. Chart via Jay Ryan at ClassicalAstronomy.com.

Ανήμερα του χειμερινού ηλιοστασίου, στις 21 Δεκεμβρίου  οι μεγάλοι πλανήτες Δίας και Κρόνος θα πλησιάσουν τόσο πολύ ο ένας τον άλλο που θα μοιάζουν σαν είναι ένας διπλός πλανήτης. Το θεαματικό αυτό αστρονομικό φαινόμενο είναι η πρώτη φορά που θα είναι ορατό από τον γήινο νυχτερινό ουρανό μετά τον Μεσαίωνα.

Michael Zuber caught Jupiter and Saturn – the 2 bright “stars” (really planets) above the building in this photo – from Terlingua, Texas, on November 11, 2020. Jupiter is the brighest starlike object up every evening! In a dark sky, as you can see, they are near the starry band of the Milky Way. View at EarthSky Community Photos.

Οι προσεγγίσεις των δύο πλανητών -όπως φαίνονται από το δικό μας πλανήτη – είναι σχετικά αραιές, καθώς συμβαίνουν κάθε 20 περίπου χρόνια. Όμως η φετινή σύζευξη είναι ξεχωριστή, επειδή Δίας και Κρόνος θα έλθουν τόσο κοντά που θα μοιάζουν σαν ένας διπλός πλανήτης.

In December, just as Jupiter and Saturn are nearly at their closest, the young moon will sweep past them. From December 16-25, 2020, the 2 will be separated by less than a full-moon diameter, just as the moon is passing close. Don’t miss this glorious sight in the western sky after sunset! Jupiter is brighter, outshining Saturn by 12 times. Saturn is respectably bright, shining as brilliantly as a 1st-magnitude star. 

Σύμφωνα με τους υπολογισμούς του καθηγητή αστρονομίας Πάτρικ Χάρτιγκαν του Πανεπιστημίου Ράις του Τέξας, την τελευταία φορά που μπορούσαν οι άνθρωποι να δουν κάτι παρόμοιο, ήταν στις 4 Μαρτίου 1226.

Here’s a telescopic view of how Jupiter and Saturn will look in the evening sky December 21, 2020. On the evening of closest approach on December 21, 2020, they will look like a double planet, separated by only 1/5th the diameter of the full moon. For most telescope viewers, each planet and several of their largest moons will be visible in the same field of view that evening. Image via Rice University.

Οι δύο πλανήτες, προσεγγίζουν ο ένας τον άλλο στον ουρανό της Γης ήδη από φέτος το καλοκαίρι και στις 21 Δεκεμβρίου θα τους χωρίζει φαινομενικά μόνο το ένα πέμπτο της διαμέτρου της Σελήνης. Εκείνο το βράδυ, σύμφωνα με το ΑΠΕ τόσο οι δύο πλανήτες όσο και αρκετοί από τους μεγαλύτερους δορυφόρους τους θα είναι ορατοί ταυτόχρονα από τα τηλεσκόπια.

On December 21, the great conjunction of Jupiter and Saturn is going to take place. On this occasion, Jupiter and Saturn will be 0.1 degrees apart. The conjunction of Jupiter and Saturn is a rare event that takes place every 20 years on average. Although they will appear extremely close to each other in the night sky, they will still be millions of kilometers away in space.

Όσοι προτιμούν να περιμένουν, θα ξαναδούν το κοντινό ζευγάρι Δία και Κρόνου τον Μάρτιο του 2080, ενώ αυτό δεν θα ξανασυμβεί έως το 2400.

Πηγές: https://earthsky.org/astronomy-essentials/great-jupiter-saturn-conjunction-dec-21-2020 - https://www.amna.gr/home/article/508425/-Gia-proti-fora-apo-ton-Mesaiona-Dias-kai-Kronos-tha-plisiasoun-toso-polu

 

 

 

Ηρακλής: ένας γαλαξίας θαμμένος βαθιά μέσα στον Γαλαξία μας. Astronomers discover new 'fossil galaxy' buried deep within the Milky Way

Ο απολιθωμένος γαλαξίας, τον οποίο οι αστρονόμοι ονόμασαν Ηρακλή, συγκρούστηκε με τον Γαλαξία μας πριν από δέκα δισεκατομμύρια χρόνια, όταν ο Γαλαξίας μας βρισκόταν στην βρεφική ηλικία. An artist's impression of what the Milky Way might look like seen from above. The colored rings show the rough extent of the fossil galaxy known as Heracles. The yellow dot shows the position of the sun. Credit: Danny Horta-Darrington (Liverpool John Moores University), NASA/JPL-Caltech, and the SDSS

Oι αστρονόμοι που μελετούν τα δεδομένα από το Apache Point Observatory Galactic Evolution Experience (APOGEE) του προγράμματος Sloan Digital Sky Surveys, ανακάλυψαν έναν «απολιθωμένο γαλαξία» κρυμμένο στα βάθη του Γαλαξία μας.

Αυτό το εύρημα δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, και μπορεί να ενισχύσει τις γνώσεις μας για τον τρόπο με τον οποίο ο Γαλαξίας μας απέκτησε την μορφή που βλέπουμε σήμερα.

Ο απολιθωμένος γαλαξίας, τον οποίο οι αστρονόμοι ονόμασαν Ηρακλή, συγκρούστηκε με τον Γαλαξία μας πριν από δέκα δισεκατομμύρια χρόνια, όταν ο Γαλαξίας μας βρισκόταν στην βρεφική ηλικία.

An all-sky image of the stars in the Milky Way as seen from Earth. The colored rings show the approximate extent of the stars that came from the fossil galaxy known as Heracles. The small objects to the lower right of the image are the Large and Small Magellanic Clouds, two small satellite galaxies of the Milky Way. Credit: Danny Horta-Darrington (Liverpool John Moores University), ESA/Gaia, and the SDSS

Τα απομεινάρια του Ηρακλή αντιπροσωπεύουν περίπου το ένα τρίτο της σφαιρικής άλω του Γαλαξία μας. Αλλά αν τα άστρα και τα αέρια του Ηρακλή αποτελούν αυτό το μεγάλο ποσοστό στην γαλαξιακή άλω, γιατί δεν τον είχαμε παρατηρήσει μέχρι σήμερα; Η απάντηση βρίσκεται στη θέση που καταλαμβάνει βαθιά μέσα στο Γαλαξία μας.

Για να βρεθεί ένας απολιθωμένος γαλαξίας σαν αυτόν, έπρεπε να εξεταστούν η λεπτομερής χημική σύνθεση και οι κινήσεις δεκάδων χιλιάδων άστρων. Αυτό είναι ιδιαίτερα δύσκολο να γίνει για άστρα στο κέντρο του Γαλαξία μας, διότι κρύβονται πίσω από τα αέρια της μεσοαστρικής σκόνης. Το APOGEE επιτρέπει τους αστρονόμους να «παρακάμψουν» αυτή τη σκόνη και να δουν βαθύτερα στην καρδιά του Γαλαξία μας.

Το καταφέρνει συλλέγοντας το υπέρυθρο φως των άστρων, αντί του ορατού φωτός που καλύπτεται από την σκόνη. Κατά τη διάρκεια δέκα ετών παρατήρησης κατέγραψαν τα φάσματα πάνω από μισό εκατομμύριο άστρα σε όλο τον Γαλαξία μας, συμπεριλαμβανομένου και του πυρήνα του που ήταν αδιαφανής στο ορατό φως.

Η μελέτη ενός τόσο μεγάλου αριθμού αριθμού άστρων για τον εντοπισμό ασυνήθιστων άστρων στην πυκνοκατοικημένη καρδιά του Γαλαξία, μοιάζει με το «ψάχνω βελόνα στ’ άχυρα».

Για να ξεχωρίσουν τα άστρα που ανήκουν στον γαλαξία Ηρακλή από τα άστρα του Γαλαξία μας, οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν τόσο τις χημικές συνθέσεις όσο και τις ταχύτητές τους, που μετρήθηκαν από το όργανο APOGEE.

Από τις δεκάδες χιλιάδες άστρα που εξετάστηκαν, μερικές εκατοντάδες είχαν εντελώς διαφορετικές χημικές συνθέσεις και ταχύτητες. Αυτά τα άστρα είναι τόσο διαφορετικά, και η μόνη εξήγηση γι’ αυτό είναι ότι προέρχονται από άλλον γαλαξία. Μελετώντας τα λεπτομερώς, μπορεί να εντοπιστεί η ακριβής θέση και το παρελθόν αυτού του απολιθωμένου γαλαξία.

Επειδή πολλοί γαλαξίες σχηματίζονται με την πάροδο του χρόνου μέσω συγχωνεύσεων με μικρότερους γαλαξίες, τα απομεινάρια παλαιότερων γαλαξιών εντοπίζονται συχνά στην εξωτερική άλω, ένα τεράστιο αλλά πολύ αραιό νέφος άστρων που περιβάλλει τον κύριο γαλαξία.

This movie shows a computer simulation of a galaxy like the Milky Way. The movie fast-forwards through simulated time from 13 billion years ago to today. The main galaxy grows as many small galaxies merge with it. Heracles resembles one of the smaller galaxies that merged with the Milky Way early in the process. Credit: Ted Mackereth based on the EAGLE simulations

Τα άστρα που ανήκαν στον γαλαξία Ηρακλή αντιπροσωπεύουν περίπου το ένα τρίτο της μάζας ολόκληρης της άλω του Γαλαξία μας σήμερα – κάτι που σημαίνει ότι αυτή η πρόσφατα ανακαλυφθείσα αρχέγονη σύγκρουση πρέπει να ήταν ένα σημαντικό γεγονός στην ιστορία του. Κι αυτό υποδηλώνει ότι ο Γαλαξίας μας μπορεί να είναι μια σπάνια περίπτωση, καθώς οι περισσότεροι παρόμοιοι σπειροειδείς γαλαξίες είχαν πολύ πιο ήρεμες αρχέγονες ζωές.

Ως το κοσμικό μας σπίτι, ο Γαλαξίας μας είναι ήδη ξεχωριστός για μας, αλλά ο Ηρακλής, αυτός ο αρχαίος γαλαξίας που είναι θαμμένος μέσα του, τον καθιστά ακόμη πιο ξεχωριστό.

Πηγές: "Evidence from APOGEE for the Presence of a Major Building Block of the Halo Buried in the Inner Galaxy," Danny Horta et al., 2020 Nov. 20, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: arxiv.org/abs/2007.10374]. - https://phys.org/news/2020-11-astronomers-fossil-galaxy-deep-milky.html - https://physicsgg.me/2020/11/23/