Au fost desemnaţi câştigătorii Premiului Nobel pentru Fizică 2012

Serge Haroche (Franţa) şi Daniel Wineland (SUA) au fost desemnaţi câştigătorii Premiului Nobel pentru Fizică, ediţia 2012, pentru cercetări ce au presupus măsurarea şi manipularea particulelor cuantice, fără a le distruge.

Cei doi au fost premiaţi pentru „metodele experimentale inovatoare ce au permis măsurarea şi manipularea unor sisteme cuantice individuale”, a anunţat juriul care a stabilit câştigătorii Premiului Nobel pentru Fizică.

Haroche şi Wineland, amândoi în vârstă de 68 de ani, lucrează în domeniul opticii cuantice, ce studiază interacţiunea dintre lumină şi materie.

„Cercetările celor doi au permis construirea unor ceasuri extrem de precise, ce ar putea deveni în viitor baza unui nou standard al timpului”, a anunţat Academia Regală de Ştiinţe din Suedia.

Premiul valorează 8 milioane de kronor, adică aproximativ 1,2 milioane de dolari americani.

Nu este film SF, e realitate: apar dronele „inteligente”, care funcţionează fără ajutorul oamenilor

Chengyu Cao, de la Universitatea din Connecticut, speră ca în viitorul apropiat roboţii inteligenţi să lucreze cot la cot cu oamenii pentru a rezolva o gramă largă de probleme, de la cele legate de ştiinţă, până la cele legate de monitorizarea habitatelor naturale.

În prezent, profesorul de inginerie mecanică lucrează la crearea unei noi generaţii de maşini inteligente, dispozitive autonome capabile să navigheze singure prin lumea noastră. Astfel de maşini nu numai că vor fi capabile să circule dintr-un loc în altul fără ajutor, ci vor putea „gândi”, folosind inteligenţa artificială pentru a depăşi anumite obstacole sau situaţii din mediu (un copac, o clădire, o schimbarea neaşteptată a vremii). 

„Multe dintre vehiculele autonome folosite astăzi sunt pilotate cu ajutorul telecomandei şi necesită existenţa personalului de suport şi a unor echipamente speciale. Cercetarea noastră intenţionează să dezvolte sisteme autonome de încredere, sigure şi care să se adapteze la o gamă largă de situaţii şi medii”, a explicat cercetătorul. 

Echipa de cercetare dezvoltă şi reţele de senzori care să le permită maşinilor să navigheze fără ajutor uman. De asemenea, ei vor să creeze un sistem complex de control care să le permită grupurilor de roboţi să coopereze. Un exemplu ar fi un grup de patru elicoptere autonome care să ridice şi să care un obiect mare fără a-l scăpa şi fără a greşi direcţia.

Echipa de cercetători condusă de Cao a realizat un elicopter sofisticat, controlat prin telecomandă, care urmează să fie modificat pentru a fi utilizat cu scopul de a testa noul design al sistemului de control. De asemenea, specialiştii au dezvoltat un prototip al unui submersibil, numit Proteus, pentru a testa sistemul în mediul acvatic. 

De curând, echipa condusă de Cao a primit un grant în valoare de 1,2 milioane de dolari pentru a dezvolta o reţea robotizată subacvatică care să poată fi utilizată în misiuni de descoperire şi salvare. 

„Aceste vehicule folosesc sisteme de poziţionare globală, camere video, senzori de lumină şi altimetria cu laser pentru a naviga. În acest mod, sistemul le permite vehiculelor să îşi aleagă singure traseul. Nu cred că va mai dura mult până când oamenii se vor încrede în vehiculele care operează fără ajutor uman”, a declarat pilotul Igor Parsadanov. 

Creierul creşte în dimensiuni atunci când învăţăm o limbă străină

Un nou studiu arată că învăţarea unei limbi noi duce la creşterea creierului. Cercetătorii suedezi au efectuat această cercetare pe recruţii din cadrul Academiei de Interpreţi aparţinând Forţelor Armate Suedeze, măsurându-le creierul înainte şi după ce au participat la un program de învăţare a unei limbi străine.

Studenţii care sunt acceptaţi în această academie încep fără a cunoaşte limba studiată (printre care se numără araba, rusa sau mandarina) şi ajung să o vorbească fluent după 13 luni de studiu. Recruţii acceptaţi în Academia de Interpreţi studiază de dimineaţă până seara, şapte zile pe săptămână, într-un ritm mult mai rapid decât în orice alt curs de limbi străine.

Cercetătorii au comparat studenţii de la Academia de Interpreţi cu un grup de control, format din studenţi ce urmau cursuri de medicină şi de ştiinţe cognitive în cadrul Universităţii Umeå. Oamenii de ştiinţă au ales aceşti studenţi ca grup de control pentru că şi ei studiau în mod intens, dar altceva decât limbi străine.

Ambele grupuri au fost supuse unor scanări RMN înainte şi după 3 luni de studiu intensiv. Rezultatele cercetării au arătat că structura creierului era neschimbată la grupul de control, însă în cazul studenţilor care învăţau limbi străine, anumite părţi ale creierului crescuseră în dimensiuni. Oamenii de ştiinţă au observat că hippocampusul (o parte a creierului ce joacă un rol important în navigaţia spaţială şi în învăţarea unor noi informaţii) şi alte părţi ale creierului erau mai mari.

„Am fost surprinşi să vedem că anumite părţi ale creierului se măriseră în funcţie de cât de bine se descurcau studenţii cu respectivul material şi în funcţie de cât efort au fost nevoiţi să depună pentru a ţine pasul”, a explicat Johan Mårtensson, cercetător la Universitatea Lund.

Cercetătorii au observat că studenţii care deprinseseră noile limbi prezentau o creştere mai mare a hippocampusului şi a zonelor din cortexul cerebral asociate învăţării (precum gyrusul temporal superior) decât cei care nu se descurcau la fel de bine.

De asemenea, oamenii de ştiinţă au observat că studenţii care depuseseră mai mult efort în învăţarea altei limbi prezentau o creştere mai mare în regiunea motorie a cortexului cerebral (gyrusul frontal median). Cercetătorii afirmă că aceste zone se dezvoltă în funcţie de cât de uşor îi este studentului să înveţe o limbă nouă.

Mai multe cercetări au arătat că boala Alzheimer se dezvoltă mai târziu în creierul persoanelor bilingve sau multilingve, acelaşi mesaj fiind repetat de cercetătorii suedezi: deprinderea unei limbi străine ajută la menţinerea creierului în formă.

„Chiar dacă nu putem compara 3 luni de studiu intens cu o întreagă viaţă a unui bilingv, există suficiente date care sugerează că învăţarea limbilor străine reprezintă o metodă eficientă de protejare a creierului”, a concluzionat Mårtensson.

Strămoşul tuturor mamiferelor nu era pe cât de mic se credea până acum

Strămoşul comun al tuturor mamiferelor moderne era mic şi se asemăna cu un chiţcan, trăind neobservat în umbra dinozaurilor – sau cel puţin aşa se credea până acum. O nouă analiză genetică sugerează că această imagine este greşită, acest strămoş fiind mai degrabă de dimensiunile unei mici maimuţe.

Fosilele descoperite până acum indică faptul că alături de dinozauri trăiau câteva mamifere de mari dimensiuni, însă paleontologii cred că toate acestea au dispărut odată cu giganticele reptile. Doar mamiferele de mici dimensiuni au supravieţuit, din acestea dezvoltându-se toate mamiferele moderne.

Nicolas Galtier de la Institutul de Ştiinţe Evoluţionare din Montpellier, Franţa, a dorit să identifice strămoşul comun al tuturor mamiferelor de astăzi. Alături de colegii săi, Galtier a folosit genomul a 36 de mamifere moderne pentru a „schiţa” genomul creaturii care le-a fost strămoş comun.

Este imposibilă reconstruirea genomului în detaliu, însă Galtier a reuşit să recupereze două dintre proprietăţile acestuia. În cazul mamiferelor moderne, aceste două proprietăţi sunt corelate cu dimensiunea corpului şi cu durata de viaţă. Rezultatele obţinute de Galtier sugerează că strămoşul tuturor mamiferelor de astăzi cântărea cel puţin un kilogram şi trăia peste 25 de ani.

Unii oameni de ştiinţă sunt sceptici faţă de rezultatul obţinut de Galtire. Michael Novacek de laAmerican Museum of Natural History din New York afirmă că rezultatul francezului este contrazis de fosilele descoperite până acum. Mai multe grupuri moderne de mamifere, precum rozătoarele, au apărut după ce au dispărut dinozaurii, iar fosilele arată că primii membri erau de mici dimensiuni. „Nu există vreun dubiu”, spune Novacek,.

Galtier afirmă că dovezile fosile sunt incomplete. Cercetătorul spune că este posibil ca mamiferul de mari dimensiuni care stă la baza tuturor grupurilor moderne de mamifere, inclusiv a rozătoarelor, să nu fi lăsat în urma sa fosile.

Cum sunt create amintirile în timpul somnului? Cercetătorii au descoperit un nou indiciu

În timp ce anumite părţi ale creierului sunt inactive în timpul somnului, alte regiuni rămân active, reluând evenimentele din timpul zilei pentru a „cimenta” amintiri.

Cercetările mai vechi sugerau că acest proces esenţial prin care amintirile sunt create depinde mai ales de comunicarea ce are loc în timpul somnului între hippocampus, supranumit şi „creierul bătrân”, şi neocortex, regiunea cortexului cerebral care a evoluat cel mai târziu. Un nou studiu arată că o altă regiune, cortexul entorhinal, joacă la rândul său un rol important în formarea amintirilor. Cortexul entorhinal face legătura între „creierul bătrân” şi cel nou.

Mayank Mehta, profesor de neuroştiinţe la UCLA, a analizat alături de echipa sa aceste trei regiuni ale creierului în câteva experimente realizate pe şoareci. Cercetătorii au observat o activitate constantă a cortexului entorhinal, chiar şi în timpul anesteziei. În cazul oamenilor, specialiştii cred că activitatea constantă joacă un rol de mediator al memoriei „de lucru”, acţionând atunci când ne concentrăm pentru a ne aminti drumul pe care trebuie să mergem sau un număr de telefon. De aceea, cercetătorii au fost surprinşi să descopere că această regiune este activă chiar şi atunci când şoarecii erau anesteziaţi şi nu puteau simţi, auzi sau mirosi nimic.

Oamenii de ştiinţă au observat, de asemenea, că hippocampusul nu dirijează acest proces, aşa cum se credea până acum.

„Acest lucru sugerează că ceea ce se petrece în timpul somnului nu are loc aşa cum presupuneam noi până acum. Sunt mai mulţi «jucători» implicaţi, iar dialogul este mult mai complex decât credeam”, a explicat dr. Mehta. „De asemenea, direcţia comunicaţiilor este complet invers de ceea ce se credea până acum”, a adăugat cercetătorul.

Aceste noi informaţii despre rolul cortexului entorhinal ar putea fi de folos cercetătorilor care studiează boala Alzheimer, care debutează în această regiune a creierului, au explicat autorii acestei cercetări. Studiul a fost publicat în jurnalul Nature Neuroscience.

A fost dezvoltată o metodă ingenioasă de distrugere a cancerului

Cercetătorii din Coreea de Sud dau dovadă de multă ingeniozitate, când vine vorba de găsirea tratamentelor împotriva cancerului. Ei au creat un nou medicament care foloseşte un puls magnetic puternic pentru a determina celulele canceroase să se autodistrugă.

Tratamentul revoluţionar urmăreşte celulele bolnave şi le provoacă să se „sinucidă”, eliminând cancerul chiar din interior. 

Apoptoza, procesul prin care celulele declanşează autodistrugerea ca urmare a unui anumit semnal, reprezintă un mod prin care organismul elimină celulele infectate. Însă, uneori acest proces este blocat, ceea ce înseamnă că unele medicamente nu pot avea efect asupra celulelor infectate, care continuă să crească. 

Noul tratament funcţionează prin utilizarea unor nanoparticule de fier ataşate unor anticorpi ce au rolul de a se lega de moleculele receptoare ale celulelor tumorale. Atunci când câmpul magnetic este generat, moleculele se grupează şi determină celulele canceroase să înceapă procesul de autodistrugere. 

Până acum, oamenii de ştiinţă, de la Universitatea Yonsei din Seoul,  au realizat teste de laborator în care au observat că peste jumătate dintre celulele canceroase expuse la nanoparticulele de fier şi aşezate între doi magneţi, au fost distruse de câmpul magnetic. În schimb, celulele netratate, din apropierea celor canceroase, nu au fost afectate. 

Injecţia cu celule animale poate elimina bărbia dublă

Oamenii de ştiinţă au creat o injecţie care are capacitatea de a elimina colăceii din jurul abdomenului fără a afecta restul corpului.

Uneori, nicio dietă nu pare să ajute la înlăturarea ţesutului adipos din anumite zone ale corpului. Acum, cercetătorii au descoperit că pot arde grăsimea în exces din zone izolate ale corpului prin injectarea unor capsule minuscule ce conţin un tip de celule producătoare de căldură, care au fost modificate genetic. Astfel de celule se găsesc, în mod normal, la animale şi copii. 

Celulele eliberează semnale care modifică ţesutul adispos din jurul lor, astfel încât surplusul de calorii să nu mai fie stocat ci să fie utilizat pentru producerea energiei. 

Testele realizate pe animale au demonstrat că injectarea capsulelor la şoareci duce la o scădere de 10% procente din greutate, chiar şi atunci când aceştia au avut o dietă hipercalorică. În plus, la sfârşitul anului, oamenii de ştiinţă vor testa tratamentul pe câini obezi, iar dacă metoda de va dovedi sigură, ea va putea fi utilizată de oameni peste aproape 6 ani. 

Cercetătorii cred că pastilele, care sunt de trei ori mai mici decât lăţimea unui fir de păr, pot fi injectate în anumite părţi ale corpului precum în colăceii din jurul abdomenului, fese, braţe sau sub bărbie pentru a reduce cantitatea de ţesut adipos. 

„Am descoperit că aceste capsule remodelează complet ţesutul adipos pe care sunt aşezate. Pentru moment trebuie să demosntrăm că metoda poate fi utilizată în siguranţă pe oameni pentru a putea îndepărta cantităţi mici de grăsime de pe corp”, a declarat coordonatorul studiului Ouliana Ziouzenkova. 

În studiu, oamenii de ştiinţă de la Universitatea din Ohio au utilizat adipocite prelevate de la şoareci care au fost modificate genetic pentru a arde energia în exces. Astfel s-a constatat că acoperirea acestor celule într-o microcapsulă permite transplantarea lor fără a fi distruse de sistemul imunitar al gazdei. Şoarecii obezi care au primit capsulele au pierdut o zecime din grăsimea corporală în doar o lună. 

Celulele produc acest fenomen în urma eliberării semnalelor, cunoscute sub numele de factori termogenici, direct în grăsimile nesănătoase care înconjoară corpul şi pe care o determină să se transforme în celele producătoare de căldură, numite termocite. 

Termocitele, uneori numite şi grăsime brună, sunt des întâlnite la copii şi la anumite animale mici, unde contribuie la menţinerea temperaturii corpului prin arderea de energie sub formă de căldură. Odată cu înaintarea în vârstă, copii pierd aceste celule.