Чипы зрения в мозге, клады на астероидах и механизм жажды. Главные новости на QWERTY
Приветствую вас на канале QWERTY! Меня зовут Владимир, и это свежий выпуск самых важных новостей науки прошедшей неделе. В этом ролике: неровные механизмы жажды и осознание увиденного, вживленные в мозг чипы зрения, астероиды для кладоискателей и мега польза Википедии. Все ссылки для вашего удобства, конечно же, будут в описании.
Начнем с коротких, но важных новостей.
Реакция на жажду: 1. Сходить и попить жидкости. Но вода не мутит ума, и до сих пор не было ясно, что происходит в голове во время этих позывов. Американские ученые выяснили, что в одном участке мышиного гипоталамуса существуют нейроны, которые при отсутствии воды особо сильно нервничают и заставляют мышь искать воду и пить. Интересно то, что при искусственной стимуляции этих нейронов мы шипели, даже если мыши были уже напитками. О подавлении их активности приводило к отвращению к воде, за такое регулирование их вполне можно назвать нейронами жажды.
3D печать выходит на новый уровень. Металлы в качестве расходников использовались и ранее, но из-за неравномерной кристаллизации при охлаждении качество деталей был невысоким. Американцы решили адаптировать для целей 3D печати высокопрочные алюминиевые сплавы. Если печатать имя как есть, то при кристаллизации образуются зерна и трещины. Но если покрыть порошок алюминиевого сплава нам и частицами гидрида циркония, то они возьмут на себя роль центров кристаллизации, а детали окажутся без изъянов. А это значит, что 3D печать может использоваться не только для прототипирования, но и для создания настоящих прочных деталей.
Социальное поведение животных, например собак и человека, завязано на их реакции на гормон окситоцин. Как тут не вспомнить знаменитое высказывание, что "любовь — это всего лишь химический процесс". Восприятие окситоцина кодируется на генетическом уровне, а его воздействие отличаются у разных собак. Ученые обнаружили у собак последовательности ДНК снипы, которые регулируют степень интенсивности виляния хвостом. Эксперименты с впрыскиванием окситоцина показали, что существует снип, общий для дружелюбных собак и некоторых диких волков. А это значит, что, возможно, раскрыт генетический механизм, благодаря которому ваш пес прописался в вашем доме.
Ободренные подтверждением существования гравитационных волн при слиянии черных дыр, астрономы обнаружили в спиральной галактике NGC 7674 в созвездии Пегаса 2 сверхмассивные черные дыры, между которыми комар носа не просто нет — космический комар такой с диаметром носа 1,1 световых года. Это очень мало по космическим меркам. Открытие совершили с помощью виртуального комплекса из 27 радиотелескопов Extended Very Large Array, который засек сразу два источника радиоизлучения в этой галактике. Масса дыр составляет аж 36 миллионов солнечных, а оборот вокруг общего центра масс они совершают крайне быстро — за сто тысяч лет.
По законам жанра им предстоит с лица. Ученые сказали, что Википедия является эффективным инструментом для продвижения науки. Да ну ладно, правда? Хорошо, мы ей пользуемся довольно часто. Но американские социологи выяснили, что ученые тоже не прочь одним глазом подглядеть Википедию при написании своих научных работ. И это при том, что в академических кругах Википедия не считается самым надежным источником информации. Но исследователи из Массачусетского института и Университета Питсбурга вынуждены признать: Вики — это ценный инструмент для развития научного знания.
Для того чтобы это выяснить, исследователи применили два подхода: анализ больших данных и эксперимент. В первом случае исследователи выбрали одну тему — химию. Если поставили слова и фразы из Википедии с похожими фразами из научных работ, выборка составила 1,1 миллион уникальных слов. При анализе выяснилось, что в лучших научных работах нет и следа от Википедии, что логично, ведь обычно в них речь идет об открытиях.
Но как только новаторские исследования попадают в Википедию, это сразу же отражается на последующих научных работах по этой теме. Особенно это проявляется в странах, которые имеют ограниченный доступ к научной литературе и журналам. Но такая корреляция выражена слабо, другими словами — бабушка надвое сказала. Поэтому исследователи пошли дальше и провели эксперимент, который длился с 13 по 16 годы.
Они попросили студентов, получающих докторскую степень по философии, написать научные статьи по химии и эконометрики — достаточно странная просьба. И выгрузить половину работ на Википедию, а половину оставить контрольной группе. В итоге экспериментальные работы получили большую популярность, а к февралю 2017 года их просмотрели в общей сложности 2 миллиона раз. При этом новые слова из этих работ стали появляться в научных работах: где-то 11 новых уникальных слов в каждой работе пришли из Википедии. А это значит, что Вики помогает тиражировать научные работы и формирует образ науки.
В будущем, когда-нибудь, им майнинг из онлайн доберется и до нашей суровой реальности. Ученые задались вопросом, а что нужно для того, чтобы добывать полезные ископаемые из астероидов? И сами же ответили на него на планетологической конференции в Риге. На полном серьезе разрабатывать астероиды намерены 2 коммерческие компании. Blender Resources даже запускала пробные зонды, которые отрабатывали технологии по захвату астероидов. Deep Space Industries сотрудничает с NASA в нелегком деле отпугивания стай астероидов от Земли, ежели те вознамерятся с ней столкнуться.
Наблюдая такой расклад, штаты наконец сняли запрет на добычу ископаемых в космосе, который сами до этого наложили. Имея для того наверняка все основания. Как долго мы этого ждали! Космические кладоискатели вздохнули с облегчением. Инициативы бизнеса поставили задачу ученым. Ну а те проанализировали ситуацию и сообщили, что все реально. Но, как водится, основная часть следует после слова "но". Остается слишком много вопросов: как определить хим состав и структуру тела, как изучить поведение астероидов? Ведь мы обладаем знаниями лишь о малой их части.
А самым сложным моментом является непредсказуемость поведения сыпучих материалов в условиях микрогравитации. Не засыпет ли зонт шахтер лавинами пыли и ледяной крошки? Задача науки поставлена, фундаментальные исследования собственно не за горами. Уникальность вопроса может породить новое направление на стыке инженерии, науки и бизнеса. Начнут, наверняка, с поиска медленных объектов. Ну и, конечно же, коммерческое оправданное.
Вы верите в Индустрию 4.0? Вот вам и новое подтверждение: компания Knightscope, занимающаяся разработкой систем безопасности, представила новые модели K7 автономного робота для патрулирования и K1 стационарного робота для размещения в больницах, аэропортах, в родфесте и других местах большого скопления людей. K7 занимается почти собачьей работой и заменяет собой и бабушку-в Ахтерша, и сторожей дядю Васю, и качка из ЧОП. Робот имеет четыре колеса и внушительные размеры: 3 метра в длину и полтора в ширину. Он способен передвигаться по пересеченной местности, оснащен различными датчиками для удобства передвижения, видеокамеры, микрофоном, чтобы вовремя заснять и передать оператору так называемую подозрительную активность.
Но его скорость программно ограничена пятью километрами в час. Другая модель, стационарная робот K1, способен фигурально выражаясь схватить вас за руку, если вы вознамеритесь продефилировать мимо него с чем-то запрещенным, например, оружием или не критическим мышлением. Своих роботов предыдущих моделей компания не продает, мост сдает в аренду за скромную плату — 7 долларов в час. Цены на новые модели пока не сообщаются.
Периодически у робота случаются сбои. Например, Robodk опять недавно при патрулировании решил утопиться в фонтане, наверное, во всю несправедливость нашего бытия. А другой робот такой же модели сбил с ног и переехал ребенка. Но ведь это всего лишь обкатка, правда?
Похоже, в ближайшем будущем нейротехнологии смогут радикально улучшить зрение людей, а в случае его потери — даже восстановить. Ну, по крайней мере, частично. Компания Second Sight, в моем вольном переводе «Второе зрение», получила разрешение на тестирование чипа, имплантируемого прямо в кору головного мозга и предназначенного для... ну вы поняли, для чего. Эта компания, специализирующаяся на бионических глазных протезах, уже имеет в своем активе систему Argus 2, которая от камеры в очках передает сигнал в носимый процессор, а тот транслирует его на электроды искусственной сетчатки, имплантированные в районе зрительного нерва. Человек вполне различает свет, силуэты людей и движения.
Система Argus восстанавливает функции зрительного нерва, но ведь можно пойти дальше и работать напрямую с мозгом. Компания, видимо, мыслила так же и представила новую систему Orion. Очки передают сигнал, опять же, наносимый процессор, а тот уже транслирует обработанный сигнал прямо в здоровые нейроны первичной зрительной коры. Инвазивный стимулятор зрительной коры Orion ликвидирует последствия большого количества зрительных нарушений, в том числе глаукомы. А в 2015 году он был успешно опробован на животных.
Это настоящий нейроинтерфейс, чип, оживляемый прямиком в мозг, воспетый в киберпанке. Многие считают, что без него не обойтись в будущем. Но одно дело — это надеть гарнитуру с накладным электродом, а другое дело — воткнуть штеккер в голову.
В продолжение темы зрения: зрение обеспечивает до 80 процентов поступающей в мозг информации. Хотя и чувствую, что многие из вас просто слушают этот ролик, вернитесь к экранам! Глаз не совершенен: выборочная фокусировка, искажение, адаптация к освещению. Но он прокачивает через себя огромные массивы визуальной информации. Конечно, многое не обрабатывается мозгом в осознанной видимости. Многое отсеивается как обычный шум. Мозг фиксирует, но не осознает. Ученые знают, что в медиальной височной коре расположены нейроны, отвечающие за осознанное и неосознанное восприятие изображения.
Как там это все внутри работает? До поры не выяснили, но недавние эксперименты с эпилептиками, реагирующими на определенное изображение, показали интересные вещи. Эпилептики были выбраны, потому что у них в голову были уже вживлены электроды, то есть можно было снимать показания еще и напрямую из мозга. Нейроинтерфейс налажен. Так сказать, при прокрутке последовательностей изображений некоторые эпилептики на них реагировали, а некоторые ими вообще не воспринимались, то есть были невидимыми.
В результате стало ясно, что нейроны в разных областях медиальной височной коры реагируют на видимые или невидимые изображения по-разному. Чтобы изображение оказалось осознанным и вы увидели дедушку Ленина у меня на полке, нужно, чтобы реакции нейронов синхронизировались во всей медиальной височной коре, иначе изображение остается неосознанным и не увиденным.
На этом сегодня все. Ставьте лайк, если вам понравилось, подписывайтесь на QWERTY и щелкайте колокольчик. А также поделитесь этим видео со своими друзьями! Спасибо вам за просмотр и до скорых встреч! Пока!