Secondo nuovi studi condotti da alcuni ricercatori del MIT, un giorno potrebbe essere possibile comunicare con i ragni. Infatti, gli aracnidi usano le loro intricate ragnatele per intrappolare le prede, navigando attraverso la struttura usando le vibrazioni che percepiscono attraverso i peli sulle loro gambe.

Un team di ricercatori del MIT ha riferito di aver tradotto quelle vibrazioni in toni musicali che potremmo usare come metodo di comunicazione con questa affascinante specie, utilizzando il loro mondo vibrazionale come mezzo per il linguaggio.

Parlare con i ragni

Il team ha presentato la ricerca durante una riunione all’American Chemical Society. Per capire i suoni di una ragnatela, hanno “ospitato” un ragno nel loro laboratorio e hanno scansionato con il laser la rete che ha realizzato in sezioni trasversali bidimensionali.

“I ragni vivono in questo universo vibrazionale, vivono in questo mondo fatto di vibrazioni e frequenze, a cui ora possiamo accedere“, ha affermato il coautore dell’articolo Markus Buehler, scienziato dei materiali al MIT. “Una delle possibilità di questo studio è che ci permette di indagare e comprende la percezione che i ragni hanno del mondo circostante”.

Essendo anche un musicista, Buehler combina regolarmente la sua conoscenza della scienza computazionale con la composizione, e ricava musica dai processi del mondo naturale. Il progetto della ragnatela è letteralmente più avanzato del suo lavoro precedente, incentrato sulla traduzione delle proteine in composizioni musicali. Un recente progetto ha tradotto in suono una proteina chiave del COVID-19.

Molte di queste interpretazioni musicali del mondo sono su Soundcloud di Buehler. Buehler e il suo team composto da sette persone traspongono i suoni del mondo, che normalmente non potremmo percepire, nella nostra gamma udibile. “A differenza di una proteina, dove dobbiamo seguire le leggi della meccanica quantistica, una ragnatela segue la meccanica newtoniana“, ha affermato. “Possiamo usare le stesse equazioni che usiamo per una corda di chitarra. Le proprietà del materiale sono diverse, ma essenzialmente è la stessa equazione per la vibrazione stessa“.

Per i ragni, i suoni significano sopravvivenza, poiché possono sentire l’impatto della preda sulla rete o percepire la danza del tip tap di un corteggiatore. L’aspirazione a lungo termine è quella di essere in grado di comunicare con un ragno su una ragnatela, ha detto Buehler.

Per iniziare questo processo, i ricercatori “giocheranno” sulla ragnatela in un modo che susciti una risposta da parte del ragno. In seguito, imitare un altro ragno durante una conversazione potrebbe aprire la strada al dialogo con gli aracnidi. “I ragni tacciono e anche la ragnatela stessa è qualcosa che non si associa, normalmente, al suono“, ha detto Buehler. “Stiamo cercando di dare una voce al ragno in modo che forse un giorno potremo fare due chiacchiere con lui, e magari suonare una canzone insieme“.

Green transition: le imprese italiane pronte ad investire nella sostenibilità

Admin

18 Febbraio 2022

Oggi quello del green è un tema che attraversa l’intera società, partendo dai governi fino ad arrivare ai consumatori e alle aziende. Proprio le aziende si sono rese grandi protagoniste, negli ultimi anni, della cosiddetta green economy. Lo scopo è traghettare la società odierna verso un mondo realmente eco-sostenibile e rispettoso della natura. Non per caso si parla di green transition, un processo che richiede di essere approfondito, e che è oggetto di grossi investimenti anche da parte delle imprese italiane.

Come procede la green transition in Italia

La green transition, a livello globale, ha ricevuto una spinta notevole dall’arrivo della pandemia. Si è trattato di un periodo complesso, che ha costretto governi e aziende a sedersi di fronte ad un tavolo, per stabilire concretamente un piano di accelerazione verso la transizione verde. Va detto che l’Italia non solo ha fatto la sua parte, ma che la Penisola rappresenta anche un paese che investe molto in questa transizione. Gli investimenti sostenibili in Italia, da parte delle aziende, non rappresentano un’eccezione bensì una regola, con molte realtà imprenditoriali che si sono fatte notare a livello globale. Lo scopo è impiantare un business che sia non solo futuribile, ma anche rispettoso della natura e del pianeta. Naturalmente lo scopo principale è agire contro alcune piaghe come il cambiamento climatico, l’abuso di fonti e risorse come l’acqua, e la minaccia alla biodiversità. Si intende poi favorire il passaggio ad un’economia pienamente circolare, contenendo anche l’inquinamento. Infine, è bene sottolineare che la green transition farà bene anche al fatturato delle aziende che investiranno in questo fenomeno.

Quali sono i vantaggi della sostenibilità per le aziende

Le aziende che decidono di investire nella sostenibilità possono trarre molti vantaggi. Per prima cosa, si può raggiungere un bacino di utenti molto più ampio, ovvero il pubblico attento al green, con ovvi riflessi positivi su brand, vendite e fatturato. Tali investimenti, poi, al pari di tutti gli altri, devono essere valutati con molta attenzione; per scegliere con consapevolezza la somma da investire, è bene acquisire maggiori informazioni su una serie di aspetti fondamentali, come ad esempio il flusso di cassa, altrimenti detto cash flow, descritto nel dettaglio in alcuni approfondimenti online. Si tratta infatti di uno strumento importante per la gestione della liquidità disponibile in azienda, utile a comprendere la situazione economica dell’impresa.

Ritornando ai vantaggi relativi alla sostenibilità in azienda, infine, va detto che esistono anche dei dati che dimostrano come le aziende che hanno investito nel green siano state le uniche a crescere durante la pandemia, nonché realtà che sono riuscite a contenere meglio di tutte le altre le perdite. È una lezione, dunque, che dovrebbe far riflettere anche le altre imprese.

Avvistato un raro cucciolo di “squalo fantasma”

Admin

18 Febbraio 2022

I ricercatori hanno scoperto uno “squalo fantasma” eccezionalmente raro appena schiuso vicino all’Isola del Sud della Nuova Zelanda, secondo il National Institute of Water and Atmospheric Research (NIWA) del paese.

Traslucido, gelatinoso e coronato da un paio di giganteschi occhi neri sulla testa appuntita, il cucciolo, simile a un alieno, probabilmente appartiene a una delle oltre 50 specie conosciute di squali fantasma, noti anche come chimere, che vivono nelle acque profonde di tutto il mondo. Sebbene non siano esattamente squali, le chimere sono strettamente imparentate sia con gli squali che con le razze, che sono tutti pesci con scheletri fatti di cartilagine invece che di ossa, secondo NIWA.

Per quanto riguarda la parte “fantasma” del nome? Bene, dai un’occhiata ad alcuni filmati di squali fantasma completamente cresciuti e prova a immaginare di essere i ricercatori che per primi hanno visto i corpi spettrali di questi pesci emergere dall’oscurità degli abissi marini.

Questa chimera appena schiusa, o neonatale, è finita nella rete durante una recente indagine di pesca a strascico NIWA, condotta a circa 4.000 piedi (1.200 metri) sott’acqua per stimare la popolazione di un altro pesce locale, l’hoki.

Secondo i ricercatori NIWA, gli embrioni di squalo fantasma si sviluppano in capsule di uova deposte sul fondo del mare. Lì, gli embrioni racchiusi si nutrono di un tuorlo fino al momento della schiusa. Date le loro piccole dimensioni e l’habitat eccezionalmente profondo, i piccoli di squalo fantasma sono estremamente rari, hanno detto i ricercatori.

Uno squalo fantasma adulto registrato al largo della costa della California centrale nel 2007.

“Puoi dire che questo squalo fantasma è nato di recente perché ha la pancia piena di tuorlo d’uovo”, ha affermato in una nota Brit Finucci, uno scienziato della pesca NIWA . “È piuttosto sorprendente. La maggior parte degli squali fantasma di acque profonde sono esemplari adulti conosciuti; i neonati sono raramente segnalati, quindi sappiamo molto poco di loro”.

I ricercatori hanno in programma di eseguire test genetici sul cucciolo per cercare di capire a quale specie di squalo fantasma appartenga. Gli scienziati possono quindi confrontare il neonato con un adulto della stessa specie, per capire meglio come cambiano il colore, le dimensioni e le abitudini alimentari del pesce tra l’infanzia e l’età adulta.

Prepariamoci a cinquant’anni di studi e scoperte che rivoluzioneranno la nostra idea di universo e il nostro ruolo al suo interno

Admin

18 Febbraio 2022

Non aspettiamoci cose diverse per questo secolo. L’universo ha molti misteri che rimangono ancora da scoprire – e le nuove tecnologie ci aiuteranno a risolverli nei prossimi 50 anni.

Il primo riguarda i fondamenti della nostra esistenza. La fisica dice che il Big Bang deve aver prodotto uguali quantità della materia di cui siamo fatte e di qualcosa chiamato antimateria. La maggior parte delle particelle di materia ha un gemello di antimateria, identico ma con carica elettrica opposta. Quando i due si incontrano, si annichilano a vicenda, con tutta la loro energia convertita in luce.

Ma l’universo oggi è fatto quasi interamente dalla materia. Allora, dove è finita tutta l’antimateria?

Il Large Hadron Collider (LHC) ha offerto alcuni spunti su questa domanda. Collide i protoni a velocità inimmaginabili, creando particelle pesanti di materia e antimateria che si decompongono in particelle più leggere, molte delle quali non erano mai state viste prima.

L’LHC ha dimostrato che la materia e l’antimateria decadono a velocità leggermente diverse. Questo è parte della spiegazione del perché vediamo un’asimmetria in natura.

Poiché i protoni sono costituiti da particelle più piccole, ogni volta che avviene una collisione le particelle che li costituiscono schizzano da tutte le parti, rendendo molto più difficile individuare nuove particelle tra i detriti. Ciò rende difficile anche misurare con precisione le loro proprietà per ulteriori indizi sul perché è scomparsa così tanta antimateria.

nei prossimi decenni entreranno in servizio tre nuovi acceleratori di particelle. Il principale tra questi è il Future Circular Collider (FCC) – un tunnel di 100 km che circonda Ginevra, che utilizzerà l’LHC di 27 km come scalo di alaggio. Invece dei protoni, i collettori distruggeranno gli elettroni e le loro antiparticelle, i positroni, a velocità molto più elevate di quelle che l’LHC potrebbe raggiungere.

A differenza dei protoni, elettroni e positroni sono indivisibili, quindi sapremo esattamente cosa stiamo facendo scontrare. Saremo anche in grado di variare l’energia con cui si scontrano, per produrre particelle di antimateria specifiche e misurare le loro proprietà – in particolare il modo in cui decadono – molto più accuratamente.

Queste indagini potrebbero rivelare una fisica completamente nuova.

Una possibilità è che la scomparsa dell’antimateria possa essere correlata all’esistenza della materia oscura – le particelle finora non rilevabili che costituiscono un enorme 85% di massa nell’universo. L’assenza di antimateria e la prevalenza della materia oscura si devono probabilmente alle condizioni presenti durante il Big Bang, quindi questi esperimenti sonderanno direttamente le origini della nostra esistenza.

È impossibile prevedere come scoperte ancora indefinite cambieranno la nostra vita. Ma l’ultima volta che abbiamo guardato il mondo attraverso una lente d’ingrandimento più potente, abbiamo scoperto lr particelle subatomiche e il mondo della meccanica quantistica, che attualmente stiamo sfruttando per rivoluzionare il calcolo, la medicina e la produzione di energia.

E poi?

Altrettanto resta da scoprire su scala cosmica, non ultima l’annosa questione se siamo soli nell’universo. Nonostante la recente scoperta della presenza di acqua liquida su Marte non ci sono ancora prove di vita microbica. Anche se la trovassimo, sappiamo che a causa del duro ambiente del pianeta, sarebbe una forma di vita incredibilmente primitiva.

La ricerca della vita sui pianeti in altri sistemi stellari non ha finora dato frutti. Ma l’imminente entrata in servizio del James Webb Space Telescope, che sarà lanciato nel 2021, rivoluzionerà il modo in cui rileviamo gli esopianeti abitabili.

A differenza dei precedenti telescopi, che misurano il calo di luminosità di una stella mentre un pianeta in orbita gli passa davanti, il James Webb utilizzerà uno strumento chiamato coronagraph per bloccare la luce da una stella che entra nel telescopio. Funziona più o meno allo stesso modo dell’uso della mano per impedire alla luce solare di entrare nei tuoi occhi. La tecnica consentirà al telescopio di osservare direttamente piccoli pianeti che sarebbero normalmente nascosti dal bagliore luminoso della stella intorno cui orbitano.

file 20191127 112545 8ozaan.jpg?ixlib=rb 1.1 — *Un modello in scala reale illuminato del James Webb Telescope. Bobby Bradley / Shutterstock*

Il telescopio James Webb non solo sarà in grado di rilevare nuovi pianeti, ma sarà anche in grado di determinare se sono in grado di sostenere la vita. Quando la luce di una stella raggiunge l’atmosfera di un pianeta, alcune lunghezze d’onda vengono assorbite, lasciando vuoti nello spettro riflesso. Proprio come un codice a barre, queste lacune forniscono laa firma degli atomi e le molecole di cui è fatta l’atmosfera del pianeta.

Il telescopio sarà in grado di leggere questi “codici a barre” per rilevare se l’atmosfera di un pianeta ha le condizioni necessarie per la vita. Tra 50 anni, potremmo avere obiettivi per future missioni spaziali interstellari per determinare cosa, o chi, potrebbe vivere lì.

Più vicino a casa, la luna di Giove, Europa, potrebbe essere uno dei corpi del nostro sistema solare in grado di ospitare la vita. Nonostante la sua temperatura fredda (-220 ° C), le forze gravitazionali di Giove possono far scorrere l’acqua sotto la superficie in modo sufficiente per impedirne il congelamento, rendendola una possibile dimora per la vita microbica o persino acquatica.

Una nuova missione chiamata Europa Clipper, prevista per il lancio nel 2023, cercherà la conferma che su Europa esiste l’esistenza di un oceano sottomarino e identificherà un sito di sbarco adatto per una missione successiva. Osserverà anche i getti d’acqua liquida lanciati dalla superficie ghiacciata del pianeta per vedere se vi sono presenti molecole organiche.

Che si tratti dei più piccoli elementi costitutivi della nostra esistenza o della vastità dello spazio, l’universo conserva ancora una serie di misteri sui suoi meccanismi e sul nostro ruolo al suo interno.

Non rinuncerà facilmente ai suoi segreti, ma è probabile che l’universo sembrerà fondamentalmente diverso tra 50 anni.

Il mostro di Crawfordsville

Admin

18 Febbraio 2022

Nell’Indiana del 1890, venne alla ribalta la storia di una creatura oggi nota come “Mostro di Crawfordsville”.

La storia venne raccontata da diversi giornali e divenne molto popolare. La gente di Crawfordsville affermò di aver visto una orribile e mostruosa apparizione nel cielo. In poco tempo la storia si diffuse da Crawfordsville, a Indianapolis, e poi a Brooklyn fino a giungere a New York!

La leggenda ha inizio con due mercanti di ghiaccio, Marshall McIntyre e William Gray, che riferirono di aver osservato un’entità misteriosa nel cielo la mattina del 5 settembre 1891. Come descritto dal Diario di Crawfordsville:

… Circa diciotto piedi di lunghezza e otto piedi di larghezza e si muoveva rapidamente attraverso l’aria per mezzo di diverse coppie di alette laterali… Era bianco puro e non aveva una forma ben definita, anche se, in qualche modo, somigliava ad un grande sudario bianco munito di pinne propulsive. Non c’era né coda né testa visibili, ma c’era un solo grande occhio fiammeggiante, e da una bocca invisibile era emessa una specie di suono lamentoso e ansimante. Scivolò come una bandiera nei venti mentre si avvicinava, agitandosi come se soffrisse un dolore indicibile…

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I due uomini, spaventati da quello che videro fluttuare in aria, ad un’altezza apparente di circa 300 o 400 metri, si affrettarono a calmare i cavalli e se ne andarono.

Questa strana storia poteva benissimo finire presto nel dimenticatoio se non fosse per la testimonianza del reverendo GW Switzer, che sostenne anch’egli di aver visto il mostro.
Un paio d’ore prima dell’incontro con il mostro volante segnalato da Marshall McIntyre e William Gray, il pastore metodista avrebbe visto qualcosa “di circa 10 metri di lunghezza e 6 di larghezza, simile a dei drappi galleggianti nell’aria. Affascinato dalla creatura, lui e sua moglie lo guardarono scivolare attraverso il cielo per un po ‘prima che tornassero a letto“.
La sua descrizione dell’esperienza viene citata nel Journal of Crawfordsville:

A forma di nuvola soffice, bianco latte,
O come un demone in un sudario.

Nel giro di due giorni, dal Journal of Crawfordsville che aveva pubblicato la prima storia sul mostro, l’Indianapolis Journal, generalmente sobrio, pubblicò il proprio racconto degli eventi, e sottolineò la credibilità di Switzer agli occhi del pubblico.”La storia ha ricevuto una conferma inattesa oggi [sic] da una fonte che non lascia dubbi sul fatto che alcuni esseri aerei indefinibili hanno visitato Atene nell’Indiana.” La storia, poi, si diffuse in tutto il paese.

Il 10 settembre 1891, appena cinque giorni dopo gli eventi, il Brooklyn Daily Eagle pubblicò una storia sugli avvistamenti dell’essere misterioso.

Mentre la storia circolava, le angosce della gente crescevano. Una donna a St. Louis scrisse una lettera al Journal of Crawfordsville chiedendo se l’entità potesse essere vista durante il giorno, di che colore fosse, e se stesse andando o no verso ovest.

La notizia in breve era diventata “virale” nonostante gli scarsi mezzi di informazione di allora. Ma, in definitiva, cos’era esattamente il mostro di Crawfordsville?
Forse non si era trattato solo di uno stormo di uccelli che, in volo sopra la città, si lasciarono confondere dall’impianto elettrico di illuminazione appena installato.

Un’altra possibile spiegazione del mostro di Crawfordsville erano i palloncini…
Il Wichita Daily Eagle scrisse che i ragazzi di Crawfordsville avevano la mania di appendere dei gatti con una sorta di paracadute a dei palloncini, in modo che i gatti, sollevati ad una certa altezza, ad un dato momento si sganciavano dai palloncini e restavano appesi al paracadute, ritrovandosi a svolazzare tra mille lamenti.

Forse, alla fine, fu uno scherzo finito fuori controllo che ha generato una storia che oggi potrebbe essere chiamata “fake news” o bufala, se preferite.

Osteoporosi: l’effetto benefico delle prugne in postmenopausa

Rosa Pullano

18 Febbraio 2022

È già risaputo che le prugne secche fanno bene all’intestino, ma una nuova ricerca della Penn State suggerisce che potrebbero essere benefiche anche per la salute delle ossa. In una revisione dello studio, i ricercatori hanno scoperto che aiutano anche a prevenire o ritardare l’ osteoporosi nelle donne in postmenopausa, grazie alla loro capacità di ridurre l’infiammazione e lo stress ossidativo, che contribuiscono entrambi alla perdita ossea.

Osteoporosi: secondo la ricerca, le prugne secche proteggono le ossa in postmenopausa

“Nelle donne in postmenopausa, livelli più bassi di estrogeni possono innescare un aumento dello stress ossidativo e dell’infiammazione, aumentando il rischio di indebolimento delle ossa che può portare a fratture“, ha affermato Connie Rogers, professore associato di scienze nutrizionali e fisiologia. “Incorporare le prugne nella dieta può aiutare a proteggere le ossa rallentando o invertendo questo processo“.

L’ osteoporosi è una condizione in cui le ossa diventano deboli o fragili che può accadere a chiunque e a qualsiasi età, ma secondo i ricercatori è molto più comune tra le donne di età superiore ai 50 anni. Colpisce più di 200 milioni di donne in tutto il mondo, causando quasi nove milioni di fratture ogni anno.

Sebbene esistano farmaci per curare l’ osteoporosi, i ricercatori hanno affermato che c’è un crescente interesse per i modi in cui si può trattare questa condizione con il cibo.

“Frutta e verdura che sono ricche di composti bioattivi come acido fenolico, flavonoidi e carotenoidi possono potenzialmente aiutare a proteggere dall’osteoporosi“, ha affermato Mary Jane De Souza, professoressa di kinesiologia e fisiologia, “con le prugne in particolare che hanno attirato l’attenzione in precedenti ricerche“.

Secondo i ricercatori, le ossa vengono mantenute per tutta la vita adulta da processi che costruiscono continuamente nuove cellule ossee rimuovendo quelle vecchie. Ma dopo i 40 anni, questa demolizione delle vecchie cellule inizia a superare la formazione di nuove. Ciò può essere causato da molteplici fattori, tra cui l’infiammazione e lo stress ossidativo, ovvero quando i radicali liberi e gli antiossidanti sono sbilanciati nel corpo.

I benefici nutrizionali delle prugne

Le prugne, tuttavia, hanno molti benefici nutrizionali come minerali, vitamina K, composti fenolici e fibre alimentari, tutti elementi che potrebbero aiutare a contrastare alcuni di questi effetti. Per la loro revisione, i ricercatori hanno analizzato i dati di 16 studi preclinici in modelli di roditori, dieci studi preclinici e due studi clinici.

In tutti gli studi, i ricercatori hanno trovato prove che il consumo di prugne secche aiuta a ridurre l’infiammazione e lo stress ossidativo e promuove la salute delle ossa.

Ad esempio, gli studi clinici hanno scoperto che mangiare 100 grammi di prugne (circa 10 frutti) ogni giorno per un anno intero, ha migliorato la densità minerale ossea nell’avambraccio e nella parte inferiore della colonna vertebrale e ha ridotto i segni di osteoporosi. Inoltre, mangiare 50 o 100 grammi di prugne al giorno per sei mesi ha impedito la perdita della densità minerale ossea totale e ha ridotto il TRAP-5b, un marker del riassorbimento osseo, rispetto alle donne che non mangiavano le prugne secche.

“Presi insieme, le prove di studi preclinici in vitro e studi clinici limitati suggeriscono che le prugne possono aiutare a ridurre la perdita ossea“, ha detto Rogers. “Ciò potrebbe essere dovuto all’alterato turnover osseo e all’inibizione dell’infiammazione e alla soppressione dei marcatori dello stress ossidativo“.

Ulteriori studi sull’effetto delle prugne contro l’ osteoporosi

I ricercatori hanno affermato che un potenziale meccanismo per gli effetti sono le prugne, che innescano un cambiamento nel microbioma intestinale, riducendo l’infiammazione nel colon. Questo può quindi abbassare i livelli di citochine pro-infiammatorie e marcatori di danno ossidativo.

In futuro, i ricercatori hanno in programma di riferire ulteriormente sugli effetti del consumo di prugne per 12 mesi sugli esiti ossei, sulle vie infiammatorie e sul microbiota intestinale in uno studio randomizzato, controllato e guidato dalla professoressa Mary Jane De Souza.

Janhavi Damani, studente laureato all‘Huck Institutes of the Life Sciences; Hannah VanEvery, studentessa laureata in scienze della nutrizione; e anche Nicole Strock, studiosa post-dottorato in kinesiologia, ha partecipato a questo lavoro. Il California Dryed Plum Board ha contribuito a supportare questa ricerca.

DeepMind AI di Google può controllare il plasma surriscaldato

Admin

18 Febbraio 2022

Un’intelligenza artificiale (AI) potrebbe aiutarci a sfruttare il potenziale illimitato di energia della fusione nucleare.

DeepMind AI progettata per domare il tokamak

Secondo un rapporto del MIT News, DeepMind, la società con sede nel Regno Unito di proprietà di Google che costruisce intelligenze artificiali per affrontare alcuni dei problemi scientifici più complessi del mondo, ha addestrato un algoritmo di apprendimento che funge da rinforzo profondo per controllare il plasma fuso all’interno di un reattore a fusione nucleare.

In collaborazione con lo Swiss Plasma Center dell’EPFL, DeepMind è stata in grado di applicare le sue conoscenze di apprendimento automatico per domare un tokamak, un reattore a fusione nucleare che un giorno potrebbe permetterci di avere un’energia illimitata che imita il Sole e le stelle.

Il team, che ha delineato le sue scoperte in un articolo sulla rivista Nature, ha affermato che la nuova svolta potrebbe fornire ai fisici una migliore comprensione di come funziona la fusione. “Questa è una delle applicazioni più impegnative dell’apprendimento per rinforzo in un sistema nel mondo reale”, ha affermato Martin Riedmiller, ricercatore di DeepMind.

La fusione nucleare si verifica quando due atomi si scontrano per formare un nucleo più pesante, un processo che rilascia un’enorme quantità di energia sotto forma di plasma. All’interno delle stelle, questo plasma è tenuto insieme dalla gravità. Qui sulla Terra, gli scienziati devono fare affidamento su potenti laser e magneti, come quello sviluppato dal MIT e dai Commonwealth Fusion Systems sostenuti da Bill Gates.

90 misurazioni monitorate diecimila volte al secondo

In un reattore tokamak, il controllo di questo plasma richiede un monitoraggio costante del campo magnetico. Il team di DeepMind è stato in grado di addestrare il proprio algoritmo di apprendimento per rinforzo per controllare il plasma in una simulazione al computer. Dopo che l’IA ha controllato con successo il plasma virtuale, è stato quindi autorizzato a controllare i magneti nel Tokamak a configurazione variabile (TCV), un reattore sperimentale a Losanna, in Svizzera. L’IA è stata in grado di controllare il plasma per un totale di due secondi, che è la quantità totale di tempo in cui il reattore TCV può funzionare prima che si surriscaldi.

L’IA ha monitorato da vicino il plasma effettuando 90 misurazioni diverse diecimila volte al secondo. Ha quindi regolato la tensione di conseguenza per i 19 magneti del reattore. I ricercatori hanno affermato che questo tipo di intelligenza artificiale potrebbe consentire loro di controllare strettamente i futuri esperimenti di tokamak, il che significa che saranno in grado di sperimentare un numero maggiore di condizioni. Sembra qualcosa uscito dalla fantascienza: un’intelligenza artificiale potrebbe permetterci di sfruttare finalmente la stessa energia delle stelle e del Sole.

Estratto dello studio:

La fusione nucleare mediante confinamento magnetico, in particolare nella configurazione tokamak, è un percorso promettente verso l’energia sostenibile. Una sfida fondamentale è modellare e mantenere un plasma ad alta temperatura all’interno del reattore tokamak. Ciò richiede un controllo ad anello chiuso ad alta frequenza e ad alta dimensione mediante bobine dell’attuatore magnetico, ulteriormente complicato dai diversi requisiti in un’ampia gamma di configurazioni plasma.

“In questo lavoro, introduciamo un’architettura precedentemente non descritta per la progettazione di controller magnetici tokamak che impara autonomamente a comandare l’intero set di bobine di controllo. Questa architettura soddisfa obiettivi di controllo specificati ad alto livello, soddisfacendo allo stesso tempo vincoli fisici e operativi. Questo approccio ha una flessibilità e una generalità senza precedenti nella specifica dei problemi e produce una notevole riduzione dello sforzo di progettazione per produrre nuove configurazioni di plasma”.

“Produciamo e controlliamo con successo una serie diversificata di configurazioni plasma sulla variabile di configurazione Tokamak, comprese forme convenzionali allungate, nonché configurazioni avanzate, come triangolarità negativa e configurazioni a “fiocco di neve”. Il nostro approccio consente di ottenere un tracciamento accurato della posizione, della corrente e della forma per queste configurazioni. Dimostriamo anche “goccioline” sostenute su TCV, in cui due plasmi separati vengono mantenuti contemporaneamente all’interno del reattore”. Hanno affermato gli autori dello studio.

Questo rappresenta un notevole progresso per il controllo del feedback tokamak, che mostra il potenziale dell’apprendimento per rinforzo di accelerare la ricerca nel dominio della fusione ed è uno dei sistemi del mondo reale più impegnativi a cui è stato applicato l’apprendimento per rinforzo.

Trattamento depressione maggiore con psilocibina

Stefania Di Francescantonio

17 Febbraio 2022

Una triptammina, alcaloide presente in alcuni funghi allucinogeni ha dimostrato ottimi risultati come terapia per il DSM-5, trattamento depressione maggiore.

Studi precedenti da parte dei ricercatori della Johns Hopkins Medicine hanno dimostrato che il trattamento psichedelico della con psilocibina ha alleviato i sintomi del disturbo negli adulti fino a un mese. Ora, in un’indagine di monitoraggio su alcuni volontari, i medici del progetto riferiscono che gli effetti antidepressivi sostanziali della terapia assistita con psilocibina, data con una psicoterapia di supporto, possono durare almeno un anno in alcuni pazienti.

Trattamento depressione maggiore con psilocibina

Un rapporto sul nuovo studio è stato pubblicato il 15 febbraio 2022 nel Journal of Psychopharmacology.

“I nostri risultati si aggiungono alle prove che, in condizioni attentamente controllate, questo è un approccio terapeutico promettente che può portare a miglioramenti significativi e durevoli nella depressione“. Dichiara Natalie Gukasyan, M.D., assistente professore di psichiatria e scienze comportamentali presso la Johns Hopkins University School of Medicine.

Tuttavia, avverte, “i risultati che vediamo sono in un contesto di ricerca e richiedono un bel po’ di preparazione e supporto strutturato da clinici e terapeuti addestrati, e le persone non dovrebbero tentare di provarlo da sole”.

Negli ultimi 20 anni, c’è stata una crescente rinascita della ricerca con gli psichedelici classici – la classe farmacologica di composti che includono la psilocibina, un ingrediente trovato nei cosiddetti funghi magici.

Secondo il National Institute on Drug Abuse, la psilocibina può produrre cambiamenti percettivi, alterando la coscienza di una persona rispetto all’ambiente circostante e ai propri pensieri o sentimenti. Il trattamento con la psilocibina ha dimostrato di essere promettente nelle impostazioni di ricerca per il trattamento di una serie di disturbi mentali e dipendenze.

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Il trattamento depressione maggiore e gli effetti della psilocibina

Per questo studio, i ricercatori hanno reclutato 27 partecipanti con una storia a lungo termine di depressione, la maggior parte dei quali aveva sperimentato sintomi depressivi per circa due anni prima del reclutamento.

L’età media dei partecipanti era di 40 anni, 19 erano donne e 25 si sono identificati come caucasici, uno come afroamericano e uno come asiatico. L’88% del gruppo, era stato precedentemente trattato con farmaci antidepressivi standard, e il 58% ha riferito di aver usato antidepressivi durante episodi giornalieri.

Dopo lo screening, i pazienti sono stati randomizzati in uno dei due gruppi in cui hanno ricevuto la somministrazione immediatamente, oppure dopo un periodo di attesa di otto settimane. Al momento del trattamento, tutti i partecipanti hanno ricevuto da sei a otto ore di incontri preparatori con due facilitatori di trattamento.

Dopo la preparazione, i partecipanti hanno ricevuto due dosi di psilocibina, somministrate a circa due settimane di distanza tra l’agosto 2017 e l’aprile 2019 presso il Behavioral Biology Research Center del Johns Hopkins Bayview Medical Center.

I soggetti sono tornati per il monitoraggio, un giorno e una settimana dopo ogni sessione; poi a uno, tre, sei e 12 mesi dopo la seconda sessione; 24 individui hanno completato entrambe le sessioni di psilocibina e tutte le visite di valutazione di verifica.

I ricercatori hanno riferito che il trattamento con psilocibina in entrambi i gruppi ha prodotto grandi diminuzioni della depressione, e che la gravità del disturbo è rimasta bassa uno, tre, sei e 12 mesi dopo il trattamento.

1024px Psilocybin Structural Formulae V.1.svg — Trattamento depressione maggiore con psilocibina

Risultati ottimali

I sintomi depressivi sono stati misurati prima e dopo la terapia, utilizzando la GRID-Hamilton Depression Rating Scale, uno strumento standard di valutazione della depressione, in cui un punteggio di 24 o più indica depressione grave; 17-23 depressione moderata, 8-16 depressione lieve, e 7 o meno nessuna depressione.

Per la maggior parte dei partecipanti, i punteggi per il trattamento complessivo sono diminuiti da 22,8 al pretrattamento a 8,7 a una settimana, 8,9 a quattro settimane, 9,3 a tre mesi, 7 a sei mesi e 7,7 a 12 mesi dopo il trattamento. I partecipanti hanno avuto tassi stabili di risposta alla cura e di remissione dei sintomi durante tutto il periodo di osservazione, con il 75% di risposta e il 58% di remissione a 12 mesi.

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“La psilocibina non solo produce effetti significativi e immediati, ma ha anche una lunga durata, il che suggerisce che può essere un nuovo trattamento unico utile per la depressione”; aggiunge Roland Griffiths, Ph.D., l’Oliver Lee McCabe III, Ph.D. Professore in neuropsicofarmacologia della coscienza, alla Johns Hopkins University School of Medicine. E anche direttore fondatore del Johns Hopkins Center for Psychedelic and Consciousness Research.

“Rispetto agli antidepressivi standard, che devono essere presi per lunghi periodi di tempo, la psilocibina ha il potenziale per alleviare in modo duraturo i sintomi della depressione con uno o due trattamenti”.

I ricercatori sottolineano che sono necessarie ulteriori ricerche per esplorare la possibilità che l’efficacia del trattamento con psilocibina possa essere sostanzialmente più lunga di 12 mesi. Johns Hopkins è uno dei siti di uno studio nazionale multi-sito randomizzato e controllato con placebo della psilocibina per il disturbo depressivo maggiore.

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Coccodrillo Killer: trovato fossile con i resti di un dinosauro nello stomaco

Stefania Di Francescantonio

17 Febbraio 2022

Scoperto in Australia, nella costa orientale, a Central Queensland un coccodrillo killer e i resti del suo ultimo pasto.

Milioni di anni fa, i rettili – genericamente detto per agglomerare la vastità di questa specie – erano i dominatori della terra e date le colossali dimensioni, avevano un’importanza maggiore rispetto a quanto si possa pensare.

Che si parli di Arcosauri, Terapsidi o pterosauri il discorso non cambia: la scienza, nella fattispecie la paleontologia, ha ancora tanto da dirci su questa specie ormai estinta da tempo. L’ultimo ritrovato è di un coccodrillo “killer” – dicono gli esperti – di circa 93 milioni di anni fa.

Il grande predatore, in base ad un’analisi di Imaging nucleare avanzato e di sincrotrone ha confermato che nello stomaco di questo carnivoro, erano presenti ancora i resti di un cucciolo di dinosauro fossilizzato.

La scoperta dei fossili, avvenuta nel 2010, è stata fatta dall’Australian Age of Dinosaurs Museum (QLD), in associazione con l’Università del New England, le quali stanno per pubblicare la loro ricerca sulla rivista Godwana Research.

Il lavoro è stato condotto da una grande squadra guidata dal dottor Matt White dell’Australian Age of Dinosaurs Museum e dell’Università del New England.

Il coccodrillo Confractosuchus sauroktonos, che si traduce come ‘il coccodrillo assassino di dinosauri spezzati’ era lungo circa 2 o 2,5 metri. Il termine “Broken” (“spezzato”) si riferisce al fatto che il coccodrillo è stato trovato all’interno di un massiccio masso frantumato.

Le prime scansioni di imaging neutronico di un frammento di roccia dal masso, hanno rilevato, nello stomaco, le ossa del piccolo dinosauro delle dimensioni di un pollo, un ornitopode che non è stato ancora formalmente identificato per specie.

Coccodrillo Killer Confractosuchus sauroktonos: “assassino di dinosauri spezzati”

Joseph Bevitt ha spiegato che, quando il campione è stato esposto al potere penetrativo dei neutroni all’ANSTO (Australian Nuclear Science and Technology Organisation), le ossa di dinosauro erano interamente incastonate nella densa roccia ferruginosa, oltre al fatto che sono state scoperte per puro caso.

Dingo, l’unico strumento di imaging neutronico australiano, può essere utilizzato per produrre immagini bidimensionali e tridimensionali di un oggetto solido e rivelare caratteristiche nascoste al suo interno.

Sincrotone Raggi X — Sincrotone- Raggi X – Coccodrillo Killer

“Nella scansione iniziale del 2015, ho individuato un osso sepolto lì dentro che sembrava un osso di pollo con un gancio e ho pensato subito che fosse un dinosauro“; Spiega il dottor Bevitt.

“Gli occhi umani non l’avevano mai visto prima, poiché era, ed è ancora, totalmente incastonato nella roccia“.

La scoperta ha portato a ulteriori scansioni ad alta risoluzione utilizzando Dingo e il sincrotrone X-ray Imaging and Medical Beamline per diversi anni.

“Le scansioni digitali 3D dell’Imaging and Medical Beamline hanno guidato la procedura di preparazione fisica delle ossa del coccodrillo, che era impossibile senza sapere esattamente dove fossero le ossa“. Aggiunge Bevitt.

Screenshot 2022 02 17 at 14 31 49 93 Million Year Old Killer Crocodile Discovered With a Baby Dinosaur in Its Stomach — Credit: Australia’s Nuclear Science and Technology Organization (ANSTO) – Coccodrillo Killer

Le indagini ai raggi X

Al contrario, i fragili campioni dovevano essere accuratamente ridotti ad una dimensione che i raggi X di sincrotrone potessero penetrare per una scansione di alta qualità.

“I risultati sono stati eccezionali nel fornire un quadro completo del coccodrillo e del suo ultimo pasto, un dinosauro giovane parzialmente digerito“. Si ritiene che sia la prima volta che una linea di luce di sincrotrone sia stata usata in questo modo.

Il Dr. Anton Maximenko, scienziato dell’IMBL, ha assistito il team investigativo nel superare i limiti di potenza e nel mettere a punto la struttura per scansionare con successo i grandi campioni.

Il Dr. Bevitt ha spiegato che la squadra ha usato la piena intensità del fascio di raggi X del sincrotrone per ottenere i risultati sulla roccia densa.

Insieme, i dottori Bevitt e White hanno fatto tutta l’elaborazione dei dati e, cosa importante, hanno sviluppato nuovi meccanismi software per elaborare e unire tutti i set di dati di questo coccodrillo frammentato. In questo modo, il coccodrillo è stato ricostruito come un puzzle digitale in 3D.

crocodile g743e0f118 640 — Coccodrillo Killer

Le conclusioni

Per confermare che il Coccodrillo Killer era effettivamente nell’intestino del coccodrillo, il team ha osservato il riempimento di canali di vermi, radici di piante e caratteristiche geologiche che si estendevano tra i frammenti di roccia.

“La chimica della roccia ha fornito le prove!“. Ha affermato entusiasta il dottor Bevitt.

I ricercatori pensano che è probabile che il coccodrillo sia stato coinvolto in un evento di alluvione catastrofica, e che sia stato sepolto e, sia morto, improvvisamente.

“I resti fossilizzati sono stati trovati in un grande masso. Le concrezioni si formano spesso quando la materia organica, per esempio un coccodrillo, affonda sul fondo di un fiume. Poiché l’ambiente è ricco di minerali, in pochi giorni il fango intorno all’organismo può solidificarsi e indurirsi per la presenza di batteri”. Conclude il dottor Bevitt. Gli esemplari sono ora in mostra all’Australian Age of Dinosaurs Museum, Winton.

dinosaur 220139 960 720 — Coccodrillo Killer

Orologio atomico ultrapreciso pronto per nuove scoperte della fisica

Admin

17 Febbraio 2022

I fisici dell’Università del Wisconsin-Madison hanno realizzato uno degli orologi atomici più performanti di sempre, hanno annunciato il 16 febbraio sulla rivista Nature.

Le potenziali applicazioni dell’orologio atomico sono illimitate

Il loro orologio atomico a reticolo ottico, il passo successivo oltre gli orologi atomici standard, può misurare differenze di tempo con una precisione equivalente a perdere solo un secondo ogni 300 miliardi di anni ed è il primo esempio di orologio ottico multiplex. Sei orologi separati possono esistere nello stesso ambiente all’interno di un orologio ottico multiplex.

Grazie all’orologio atomico il team sarà ora in grado di tentare di rilevare la materia oscura, approfondire la fisica con gli orologi e cercare le onde gravitazionali.

“Gli orologi a reticolo ottico sono già i migliori orologi al mondo e qui otteniamo questo livello di prestazioni che nessuno ha mai visto prima”, ha affermato Shimon Kolkowitz, professore di fisica della UW-Madison e autore senior dello studio. “Stiamo lavorando sia per migliorare le loro prestazioni che per sviluppare applicazioni emergenti che sono abilitate da queste prestazioni migliorate”.

Tenendo nota di frequenze coerenti

Un orologio atomico usa le frequenze di risonanza degli atomi come suo risonatore. Secondo l’Enciclopedia Britannica, il risonatore è “regolato dalla frequenza della radiazione elettromagnetica a microonde emessa o assorbita dalla transizione quantistica (cambiamento di energia), di un atomo o di una molecola”. Gli atomi risuonano a frequenze costanti, mentre la frequenza di oscillazione di un cristallo di quarzo in un orologio al quarzo può variare a causa delle tolleranze di fabbricazione. Le frequenze coerenti in un atomo di cesio sono ciò che rende gli orologi atomici così precisi.

La precisione ultra precisa degli orologi atomici per leggere l’ora è stata recentemente sfruttata dall’agenzia governativa statunitense DARPA. Avevano annunciato il programma Robust Optical Clock Network (ROCkN), che mira a costruire un orologio atomico ottico super preciso sufficientemente compatto da stare all’interno di un aereo militare o di un veicolo da campo. L’orologio atomico ottico, il tipo più accurato di orologio atomico, è così preciso che non avrebbe perso un secondo nell’intera esistenza dell’universo di oltre 13 miliardi di anni.

Gli orologi atomici ottici tengono il tempo utilizzando un laser sintonizzato per corrispondere esattamente a questa frequenza. Per mantenere l’ora esatta, richiedono alcuni dei laser più sofisticati al mondo.

L’ambiente giusto

Kolkowitz ha affermato che il loro gruppo ha “un laser relativamente scadente” in confronto. Di conseguenza, erano consapevoli che qualsiasi orologio che avrebbero costruito non sarebbe stato il più accurato o preciso da solo. Sapevano anche che le conseguenti applicazioni degli orologi ottici richiedono laser portatili e disponibili in commercio come i loro.

Il loro nuovo studio ha visto un orologio multiplex in cui gli atomi di stronzio possono essere separati in più orologi disposti in linea nella stessa camera a vuoto. Usando un solo orologio atomico, il team ha scoperto che il loro laser era in grado di eccitare in modo affidabile elettroni nello stesso numero di atomi solo per un decimo di secondo.

Ma quando hanno puntato il laser su due orologi nella camera contemporaneamente e li hanno confrontati, il numero di atomi con elettroni eccitati è rimasto lo stesso tra i due orologi per un massimo di 26 secondi.

Le loro scoperte erano la prova che potevano eseguire esperimenti essenziali molto più a lungo di quanto il loro laser consentisse in un normale orologio ottico.

“Normalmente, il nostro laser limiterebbe le prestazioni di questi orologi. Ma poiché gli orologi si trovano nello stesso ambiente e sperimentano la stessa identica luce laser, l’effetto del laser scompare completamente”, ha affermato Kolkowitz.

Successivamente, il gruppo voleva capire con quale precisione potevano misurare le differenze tra gli orologi. A seconda della gravità, dei campi magnetici e di altre condizioni, due gruppi di atomi in ambienti leggermente diversi ticchettano a velocità diverse.

L’esperimento è stato eseguito più di mille volte, misurando la differenza nella frequenza di ticchettio dei loro due orologi per circa tre ore. Come previsto, il ticchettio variava leggermente perché gli orologi erano in due posizioni leggermente diverse. Man mano che il team prendeva sempre più misurazioni, è stato in grado di misurare meglio quelle differenze.

Alla fine, i ricercatori sono stati in grado di rilevare una differenza nella frequenza del ticchettio tra i due orologi che coinciderebbe con le differenze tra loro di solo un secondo ogni 300 miliardi di anni, una misura di precisione nel cronometraggio che stabilisce un record mondiale per due orologi spazialmente separati .

Dispendioso in termini di tempo, ma necessario dell’ora

Il risultato avrebbe potuto facilmente diventare un record mondiale per la differenza di frequenza complessiva più precisa se non fosse stato per un altro articolo, pubblicato nello stesso numero di Nature. Un gruppo del JILA, un istituto di ricerca in Colorado , ha rilevato una differenza di frequenza tra la parte superiore e inferiore di una nuvola di atomi dispersa circa 10 volte migliore rispetto al gruppo UW-Madison.

Ottenuti a una distanza di un millimetro, i risultati indicano anche la distanza più breve fino ad oggi alla quale la teoria della relatività generale di Einstein è stata testata con gli orologi.

Il gruppo di Kolkowitz prevede di eseguire presto un test simile.

“La cosa sorprendente è che abbiamo dimostrato prestazioni simili a quelle del gruppo JILA nonostante il fatto che stiamo utilizzando laser di ordini di grandezza peggiori”, ha affermato Kolkowitz. “Questo è davvero significativo per molte applicazioni del mondo reale, in cui il nostro laser assomiglia molto di più a quello che porteresti sul campo”.

Per illustrare le potenziali applicazioni dei loro orologi, il team di Kolkowitz ha confrontato le variazioni di frequenza tra ciascuna coppia di sei orologi multiplex in un ciclo. Hanno scoperto che le differenze si sommano a zero quando tornano al primo orologio nel ciclo. Ciò ha confermato la coerenza delle loro misurazioni e ha stabilito la possibilità che potessero rilevare minuscole variazioni di frequenza all’interno di quella rete.

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