جهان چگونه کار می کند؟

ایگوانای دریایی (Amblyrhynchus cristatus) که با نام‌های ایگوانای آب‌شور و ایگوانای دریایی گالاپاگوس نیز شناخته می‌شود، یک گونه از خانوادهٔ ایگوآنایان است که تنها در مجمع الجزایر گالاپاگوس در کشور اکوادور یافت می‌شود. ویژگی‌های این ایگوانا در تغذیه از جلبک های دریایی که بخش عمدهٔ تغذیهٔ آن را تشکیل می‌دهد، در میان مارمولک های عصر جدید منحصربه‌فرد است و آن را به یک خزنده دریایی تبدیل کرده‌است.

این ستاره ممکن است به دور یک ستارهٔ بوزونی عجیب بچرخد گروهی از اخترشناسان ادعا کرده اند که رصدهای ستاره ای شبیه به خورشید که به دور یک سیاه‌چالهٔ کوچک می چرخد ​​ممکن است در واقع نشانهٔ چیزی بسیار عجیب تر باشد: وجود یک ستارهٔ بوزونی، ستاره ای که کاملاً از مادهْ تاریک تشکیل شده است. پیمایش گایا(Gaia survey)، به رهبری آژانس فضایی اروپا، نقشه های دقیقی از بیش از یک میلیارد ستاره در کهکشان راه شیری ارائه کرد. در حالی که تقریباً همهٔ آن ستاره های رصد شده طبق انتظارات اخترشناسان رفتار می کردند، شگفتی هایی نیز وجود داشت. برای مثال، به طور خاص یک ستاره در حال چرخش به دور یک جسم همدم تاریک دیده شد. این ستاره به خودی خود نسبتاً معمولی بود، با جرم 0.93 خورشیدی و با فراوانی عناصر شیمیایی تقریباً مشابه خورشید خودمان. با این حال، جسم همدم اصلاً هیچ تشعشعی از خود ساطع نکرد. اکثر اخترشناسان گمان می کنند که این یک سیاه‌چاله است، که می تواند به راحتی نتیجهٔ رصد را توضیح دهد. اما گروهی از اخترشناسان اشاره کرده اند که این سیستم دوتایی خاص (ستاره و جسم همدم تاریک) بسیار غیرعادی رفتار می‌کنند. سیاه‌چاله ها از رُمبش (فروپاشی) ستارگان بسیار پرجرم تشکیل می شوند، و بعید است که ستاره ای مانند خورشید ما به عنوان بخشی از یک سیستم دوتایی با چنین ستاره ای پرجرم تشکیل شود. نویسندگان استدلال می‌کنند که این سناریو آنقدر به تغییر و تعدیل‌سازی دقیق نیاز دارد که ما باید آماده باشیم تا احتمالات دیگر را در نظر بگیریم. شاید عجیب ترین احتمال این باشد که آن جسم همدم تاریک یک سیاه‌چاله نیست بلکه یک ستارهٔ بوزونی است. ستارگان بوزونی نتیجهٔ شکل فرضی مادهٔ تاریک هستند. مادهٔ تاریک خود بیش از 80 درصد از کل جرم هر کهکشان را تشکیل می دهد و از نوعی ذره ساخته شده است که تاکنون در پژوهش‌های آزمایشگاهی فیزیک نوین شناسایی نشده اند. در تعدادی از نظریه ها ، مادهٔ تاریک از بوزون تشکیل شده است؛ بوزون نوعی ذره مانند فوتون و گلوئون (ذراتی که معمولاً نیروهای طبیعت را حمل می کنند) است. اما بوزون های مادهٔ تاریک متفاوت خواهند بود و در عوض بیشتر جهان را پر می کنند. اما به دلیل ماهیت خود، ذرات مادهٔ تاریک بوزون می توانند به راحتی روی خود انباشته شوند و اجسام متراکم و فشرده را تشکیل دهند. این اجسام اصلاً هیچ تشعشعی از خود ساطع نمی‌کنند و از دید ناظران خارجی مانند سیاه‌چاله‌ها عمل می‌کنند. اگرچه بسیار بعید است که این رصد وجود یک ستارهٔ بوزونی را آشکار کرده باشد، این ایده به دو دلیل ارزش بررسی دارد. اول، ستاره قطعاً به دور جسمی کوچک، متراکم و فشرده می چرخد؛ که این یک بستر آزمایشی طبیعی برای درک ما از گرانش است که توسط نظریهٔ نسبیت عام اینشتین ارائه شده است. یافتن هر نوع اختلاف بین انتظارات نظری و نتایج مشاهداتی، یک کشف برجسته به حساب می‌آید. دوم، ما می توانیم از این به عنوان یک مطالعه موردی در ماهیت ستارگان بوزونی استفاده کنیم. ما می توانیم خواص این اجسام عجیب و غریب و فرضی را بیشتر بررسی کنیم و از این سناریو برای آزمایش آن ایده ها استفاده کنیم. اگرچه بعید است که این آزمایش‌ها به نفع وجود ستاره‌های بوزونی باشد، اما هرچه بیشتر در مورد مادهٔ تاریک یاد بگیریم، حتی اگر این فقط یک روند کُند برای رد ایده‌های جالب باشد، بهتر است. Source - «Channel of Science is for all»

🦟بیماری های منتقله از طریق پشه بیماری هایی هستند که از طریق نیش پشه آلوده منتقل می شوند. بیماری هایی که توسط پشه ها به مردم منتقل می شوند عبارتند از ویروس زیکا، ویروس نیل غربی، ویروس چیکونگونیا، دنگی و مالاریا. «Channel of Science is for all»

اخترشناسان بقایای قدیمی ترین ستارگان جهان را پیدا کردند یک ابر گازی در فاصله 25 میلیارد سال نوری از ما، ممکن است آرامگاه (بقایای) برخی از ستارگان اولیه در جهان باشد. اخترشناسان ممکن است به تازگی بقایای برخی از نخستین ستارگان جهان را پیدا کرده باشند. شاخص‌های شیمیایی این اجرام دوردست و با قدمت بیش‌از 11 میلیارد سال (در برخی از منابع سن آن‌ها بیش‌از 13 میلیارد سال تخمین زده شده است) بسیار متفاوت از ستارگان جوان‌تر، مانند خورشید ماست. دانشمندان امیدوارند با مطالعهٔ آنها، چگونگی شکل گیری ستاره ها، کهکشان ها و حتی عناصر بنیادین را روشن کنند. این تحقیق که توسط استفانیا سالوادوری، اخترفیزیکدان دانشگاه فلورانس انجام شد، در 3 مه در ژورنال Astrophysical منتشر شد. در اولین روزهای جهان، فقط عناصر بسیار ساده مانند هیدروژن و هلیوم در دسترس بودند. اولین ستارگان تنها متشکل از این عناصر هیدروژن و هلیوم بودند. با گذشت زمان، هسته‌های داغ سفید آنها به تدریج اتم‌های ساده را به عناصر سنگین‌تری مانند کربن، اکسیژن، منیزیم و در نهایت فلزات تبدیل کردند. نسل‌های بعدی ستارگان از ابرهای گازی حاوی این اتم‌های سنگین‌تر تشکیل شدند و امروزه بیشتر ستارگانی که دانشمندان مشاهده می‌کنند سرشار از فلزاتی مانند آهن هستند (حدود 98 درصد خورشید ما از هیدروژن و هلیوم است، اما حاوی مقادیر کمی از عناصر سنگین‌تر مانند آهن، نئون و کربن است). هیچ کس به طور مستقیم ستارگان نخستین عاری از فلز را رصد نکرده است؛ بیشتر آنها احتمالا مدت ها پیش، در نهایت از بین رفته‌اند یا منفجر شده‌اند. اما دانشمندان هنوز هم می توانند جهت دستیابی به اطلاعاتی از ستارگان نخستین، برخی از بقایای گرد و غبار آنها را در فاصلهٔ میلیاردها سال نوری رصد کنند. سالوادوری و تیمش با استفاده از تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانهٔ جنوبی اروپا (VLT) سه مورد از ابرهای گازی ستاره‌ساز دوردست را رصد کردند. این ابرها به خودی خود اطلاعاتی زیادی در مورد ستارگان نخستین در اختیار دانشمندان قرار نمی‌دهند، اما نور دریافتی از اختروش های (هسته‌های کهکشانی بسیار درخشان که از غباری که به درون یک سیاه‌چاله کلان‌جرم سقوط می‌کنند، تشکیل شده‌اند) مجاور به افشای اسرار ابرهای گازی کمک کرد. همانطور که نور یک اختروش در کیهان منتشر می شود، از میان ابرهای گازی عبور می کند که طول موج های خاصی را بسته به عناصری که در خود دارند جذب می کنند. محققان از این جذب برای شناسایی سه ابر گازی دوردست در فاصله نزدیک به 25 میلیارد سال نوری با شاخص های شیمیایی عجیب استفاده کردند. از آنجایی که نور برای پیمودن مسافت خود در فضا به زمان نیاز دارد، محققان این ابرها را در بیش از 11 میلیارد سال پیش مشاهده کردند. به گفته محققان، مطمئناً، ابرها از میزان بسیار ناچیزی آهن و سایر عناصر فلزی تشکیل شده بودند، اما غنی از کربن، اکسیژن و منیزیم بودند. دقیقاً همان چیزی که پس از اتمام سوخت و انفجار نخستین ستاره‌ها باقی می‌ماند. این با تحقیقات دیگر در مورد منشأ ستارگان دنبال می‌شود و ممکن است به توضیح ترکیب ستارگان جوان‌تر، از جمله آنهایی که در کهکشان راه شیری یافت می‌شود، کمک کند. ادامهٔ مطلب - «Channel of Science is for all»

قدیمی ترین مورد شناخته شدهٔ سرطان در انسان چیست؟ اولین مورد شناخته شدهٔ سرطان در استخوان انگشت پای یکی از خویشاوندان اولیهٔ انسان ( احتمالاً پارانتروپوس روباستوس یا هومو ارگاستر) کشف شد. سرطان ممکن است یک بیماری مدرن به نظر برسد، اما قرن هاست که انسان را تحت تاثیر قرار داده است. دانشمندان بقایا و نمونه های بسیاری از انسان های ماقبل تاریخ را کشف کرده اند که وجود سرطان در انسان های آن دوره را نمایان می‌سازد. بنابراین، اولین مورد سرطان ثبت شده کدام است؟ و اولین باری که انسانها در متون پزشکی درباره آن نوشتند چه بود؟ اولین شواهد سرطان انسان مربوط به یکی از خویشاوندان اولیهٔ انسان است که حدود 1.7 میلیون سال پیش می زیسته است. این فرد، احتمالاً از گونه پارانتروپوس روباستوس (Paranthropus robustus) یا هومو ارگاستر (Homo ergaster) بود که از تومور بدخیم استخوان انگشت پای چپ خود رنج می‌برد. باستان شناسان بقایای اسکلت را در غار سوارتکرانز (Swartkrans) کشف کردند، غار سوارتکرانز یک کانسار سنگ آهک در آفریقای جنوبی که اغلب به عنوان گهوارهٔ نوع بشر نام گرفته می‌شود، محسوب می‌شود؛ بدان جهت گهواره نوع بشر نام گرفته است که بیشترین بقایای خویشاوندان انسانی را در خود جای داده است. زمانی که محققان اسکن‌های توموگرافی کامپیوتری (CT) سنگوارهٔ استخوان انگشت پا را با تصاویری از موارد امروزی استئوسارکوما (یک شکل تهاجمی سرطان که در سلول های سازندهٔ استخوان شروع می شود) مقایسه کردند، آنها بلافاصله ظاهر متمایز استئوسارکومای گل‌کلم‌مانند را تشخیص دادند. به گفتهٔ انجمن سرطان آمریکا، امروزه استئوسارکوما یکی از شایع ترین سرطان های استخوان در انسان است و می تواند در هر سنی رخ دهد، اگرچه بیشتر در کودکان، نوجوانان و جوانانی که هنوز در حال رشد هستند دیده می شود. با این حال، محققان گفتند، در حالی که سن این فرد ماقبل تاریخ ناشناخته باقی مانده است، به نظر می رسد که آنها بالغ بوده اند. طبق یک مطالعهٔ جداگانه در سال 2016 در مجلهٔ علمی آفریقای جنوبی، یک تومور خوش‌خیم حتی قدیمی‌تر در یکی از خویشاوندان انسانی 1.9 میلیون ساله به نام استرالوپیتکوس سدیبا (Australopithecus sediba) یافت شد که در آفریقای جنوبی کشف شده است. جای تعجب نیست که قدیمی ترین مورد سرطان شناخته شده در استخوان بوده است، زیرا اندام ها، پوست و سایر بافت های نرم بیشتر از استخوان ها در معرض پوسیدگی قرار دارند. بروس روچیلد، دیرینه شناس مهره داران از موزهٔ تاریخ طبیعی کارنگی پیتسبورگ که در این مطالعه شرکت نداشت، به لایوساینس گفت:"استخوان یکی از معدود بافت هایی است که می تواند در آثار سنگواره‌ای حفظ شود و دست‌نخورده باقی بماند." با این حال، حتی اگر سرطان در یک سنگواره‌ وجود داشته باشد، اغلب با چشم غیرمسلح قابل رویت نیست و برای یافتن آن به بررسی بیشتری نیاز است، که در مورد استخوان انگشت پا نیز صادق بود. روچیلد گفت:"حدود یک سوم سرطان ها خود را نشان خواهند داد. اما برای تعیین اینکه آیا چیزی در داخل استخوان پنهان شده است یا خیر، باید تصویربرداری با اشعهٔ ایکس انجام شود. اکثر پاتولوژیست ها [امروز] قبل از تشخیص تومور که استخوان را درگیر می کند، از تکنیک تصویربرداری با اشعهٔ ایکس برای شناسایی این نوع تومور استخوانی استفاده می‌کنند." اولین پیشینهٔ مکتوب در مورد سرطان اگرچه سرطان استخوان انگشت 1.7 میلیون ساله، اولین مورد سرطان شناخته شده در یک هومینین (گروهی که شامل انسان‌های امروزی می‌شود) است، اولین پیشینهٔ مکتوب در مورد سرطان تا مدت‌های بسیار طولانی بعد در پاپیروس های مصر باستان پدیدار گشت. در 3000 قبل از میلاد ایمهوتپ (ریاضیدان، پزشک و معمار مصر باستان) چیزی را نوشت که به پاپیروس ادوین اسمیت (Edwin Smith Papyrus) معروف شد، این رسالهٔ پزشکی حاوی مطالبی در مورد تروماهای جسمانی و روش های جراحی بود. او در این متن، 48 مورد پزشکی، از جمله چندین مطالعهٔ موردی در رابطه با سرطان پستان را شرح داد. این رسالهٔ پزشکی با خط هیراتیک، یک سیستم نوشتاری مصر باستان نوشته شده بود و بعدها توسط باستان شناس آمریکایی، جیمز هنری برستد، به یک کتاب انگلیسی دو جلدی ترجمه شد. ایمهوتپ در آن، مشخصه‌های انواع مختلف تومورها، از جمله "تومورهای روغنی" و "تومورهای توپُر یا جامد" را توصیف کرد. بر اساس کتاب "امپراطور همهٔ بیماری ها: بیوگرافی سرطان"(اسکریبنر، 2010)، او همچنین توصیفاتی از یک تومور پستان ارائه کرد و آن را به عنوان «تودهٔ برجسته در پستان» که سرد، سفت و دانسیتهٔ آن به مانند «میوه همات نارس (unripe hemat fruit)» است که در زیر پوست پخش می‌شود، توصیف کرد. ادامهٔ مطلب - «Channel of Science is for all»

سیگنال‌های موبایل می‌توانند حیات زمینی را به تمدن‌های بیگانه نشان دهند گوشی‌های موبایل که به بخشی از زندگی روزمره ما تبدیل شده‌اند، می‌توانند عاملی برای تشخیص تمدن در کره زمین توسط بیگانگان فضایی باشند. مطالعه‌ای جدید می‌گوید اگر موجودات فرازمینی در اطراف ستاره‌هایی مثل بارنارد یا آلفا قنطورس A وجود داشته باشند، می‌توانند سیگنال‌های رادیویی ما را شناسایی کنند. در سال‌های اخیر پروژه‌هایی مثل SETI با اسکن آسمان به‌دنبال سیگنال‌های رادیویی از تمدن‌های فرازمینی بوده‌اند. حالا محققان دانشگاه منچستر و دانشگاه موریس یک مدل کامپیوتری را توسعه داده‌اند تا ببینند سیگنال‌های رادیویی زمین هم توسط تمدن‌های نزدیک به ما قابل شناسایی است یا خیر. این مدل براساس اطلاعاتی ساخته شده که به‌طور عمومی از میزان مصرف موبایل و توزیع آن در مناطق جغرافیایی مختلف در جهان در دسترس قرار دارد. پژوهشگران در این مطالعه سه ستاره را که در فاصله 10 سال نوری زمین قرار داشتند، به‌عنوان هدف انتخاب کردند. آن‌ها فرض کردند که یک تلسکوپ رادیویی شبیه به تلسکوپ گرین بانک در وست ویرجینیا درحال گردش به دور هر کدام از این ستاره‌هاست و سیگنال‌های رادیویی را پیدا می‌کند. تمدن‌های بیگانه پیشرفته می‌توانند سیگنال‌های زمین را پیدا کنند در این مدل‌سازی کامپیوتری توان سیگنال‌های شبکه موبایل در حدود 4 گیگاوات در نظر گرفته شد؛ هرچند که خود موبایل‌ها نشت رادیویی کمتری دارند. درهر‌حال این توان رادیویی برای تلسکوپی شبیه به گرین بانک در مدار این ستارگان قابل تشخیص نبود. ولی اگر تلسکوپ پیشرفته‌تری ساخته شود یا توان سیگنال‌های زمین افزایش یابد (که مورد دوم احتمالاً در سال‌های آینده رخ خواهد داد)، تمدن‌های بیگانه می‌توانند سیگنال‌های ما را در رادارهای خود مشاهده کنند. نکته جالب‌توجه اینجاست که چون سیگنال‌های موبایل موازی با سطح افق مخابره می‌شوند و در کره زمین توزیع نابرابری دارند، می‌توان از آن‌ها برای کشیدن نقشه موقعیت مبدأ و حتی توزیع عوارض زمینی استفاده کرد. پژوهشگران در گام بعدی می‌خواهند اثر سایر منابع سیگنالی ازجمله شبکه‌های وای‌فای، سیستم‌های برادکست دیجیتال و منظومه‌های ماهواره‌ای را در تشخیص تمدن زمینی توسط بیگانگان بررسی کنند. منبع:interestingengineering «Channel of Science is for all»

محققان علت بالقوه بیماری پارکینسون را کشف کردند بیماری پارکینسون (PD) یک اختلال عصبی مرتبط با افزایش سن است که در درجهٔ اول مانع حرکت می شود. در حال حاضر 8 میلیون بیمار مبتلا به پارکینسون در جهان وجود دارد. علیرغم بیش از 200 سال تحقیق، مکانیسم های اساسی پاتوژنتیک بیماری پارکینسون همچنان مبهم باقی مانده است. عوامل ژنتیکی، محیطی و سبک زندگی به وضوح نقشی در پاتوژنز بیماری ایفا می‌کنند و احتمالاً باکتری‌ها و ویروس‌ها در پاتوژنز بیماری پارکینسون نقش دارند. تجمع پروتئین آلفا سینوکلئین به شکل اجسام لوی (Lewy bodies) و نوریت های لوی (Lewy neurites)، مشخصهٔ نوروپاتولوژیکی (آسیب‌شناختی عصبی) بیماری پارکینسون است. تجزیه و تحلیل پس از مرگ (بررسی اجساد) بر روی آسیب‌شناسی عصبی بیماری پارکینسون تجمعات آلفا-سینوکلئین را نه تنها در مغز، بلکه در نخاع، در اعصاب اتونوم، در شبکه های محیطی سیستم عصبی روده و در اعصاب پوست، غدهٔ زیر فکی و بافت میوکارد قلب نشان داد. مهمتر از همه، تجمع آلفا-سینوکلئین در دستگاه گوارش انسان مانند روده بزرگ و مخاط معده نیز یافت شده است. اخیرا، برای اولین‌بار یک مطالعهٔ درون تنی (In Vivo) بر روی نمونه‌های بیوپسی دوازدهه که به دنبال پاتولوژی آلفا-سینوکلئین در بیماران پارکینسون و افراد سالم بود، انجام شد؛ ایمونوراکتیویته مشخصی را برای تجمعات آلفا-سینوکلئین در هر نمونهٔ مورد مطالعه از بیمار مبتلا به پارکینسون نشان داد، در حالی که ایمونوراکتیویته مربوطه یا وجود نداشت یا فقط در گروه کنترل به سختی قابل تشخیص بود. ایمونوراکتیویته کلمه ای است که آسیب شناسان برای توصیف نتایج تستی به نام ایمونوهیستوشیمی استفاده می کنند. این آزمایش برای بررسی اینکه آیا سلول های نمونهٔ بافتی پروتئین مورد نظر را می سازند یا خیر انجام می شود. سلول‌هایی که پروتئین را می‌سازند ممکن است راکتیو یا مثبت توصیف شوند. مشاهدات و آنالیزهای آسیب‌شناسی عصبی این فرضیه را توجیه می‌کنند که یک پاتوژن در روده ممکن است تجمع آلفا-سینوکلئین را القا کند، که سپس از طریق عصب واگ به سیستم عصبی مرکزی در مغز گسترش یابد. آلفا-سینوکلئین در سلول‌های انترواندوکرین بیان می شود که سلول های نورون‌مانندی هستند که با بیشترین فراوانی در رودهٔ کوچک ساکن هستند و به اعصاب حاوی آلفا-سینوکلئین روده متصل می شوند. بر اساس این یافته، چاندرا و همکاران مطرح کرده‌اند که تجمع آلفا-سینوکلئین احتمالاً در سلول‌های انترواندوکرین توسط یک عامل بیماری‌زای روده‌ای آغاز می‌شود؛ سپس توده‌های آلفا-سینوکلئین به شیوه ای شبیه پروتئین های پریون از روده به مغز از طریق مدار عصبی گسترش می یابند. مطالعات در مدل های مختلف حیوانی بینش‌های بیشتری در مورد نقش بالقوه باکتری های روده در آسیب شناسی بیماری پارکینسون ارائه کرده است. باکتری های اشریشیا کلی تولیدکنندهٔ کورلی (یک فیبر آمیلوئید خارج سلولی) در موش‌های صحرایی و موش‌های بیان کنندهٔ پروتئین آلفا-سینوکلئین به میزان بالا، منجر به تسریع تجمع آلفا-سینوکلئین و نقص‌های روده‌ای و حرکتی در این موش‌ها شد. افزایش رسوب آلفا-سینوکلئین در یک مدل Caenorhabditis elegans (نوعی کرم نماتود) نیز مشاهده شد که آلفا-سینوکلئین انسانی را پس از قرار گرفتن در معرض باکتری اشریشیا کلی تولیدکنندهٔ کورلی بیان می کند. در معرض قرار گرفتن با لیپوپلی ساکارید (یک اندوتوکسین تولید شده توسط باکتری های گرم منفی) در درون بینی باعث افزایش رسوب آلفا-سینوکلئین در پیاز بویایی و تودهٔ سیاه (substantia nigra) موش ها شده و باعث واکنش های التهابی و مشکلات رفتاری شبه پارکینسونی شد. اگرچه ارتباط اشریشیا کلی تولیدکنندهٔ کورلی با بیماری پارکینسون در حد حدس و گمان باقی مانده است، این مشاهدات نشان می دهد که متابولیت ها، اجزا یا محصولات میکروبی روده ممکن است در واقع با افزایش پاتولوژی آلفا-سینوکلئین در بیماری پارکینسون نقش داشته باشند. به هر حال، شناسایی عامل اتیولوژیک آغازکنندهٔ پیشرفت بیماری پارکینسون هنوز ناقص است. پژوهشگران اخیراً ارتباط بین باکتری دسولفوویبریو احیاء کنندهٔ سولفات (DSV) و بیماری پارکینسون را مطالعه کردند. این باکتری از نظر تعداد در بیماران مبتلا به بیماری پارکینسون (به ویژه نوع شدیدتر بیماری) بیش‌تر از افراد سالم بود. با این حال، بررسی نشده است که چگونه این باکتری های گرم منفی موجب بیماری پارکینسون می‌شوند. چنین مطالعاتی ضروری است، زیرا باکتری های دسولفوویبریو دارای صفات خاصی هستند. به طور خاص، آنها می توانند سولفید هیدروژن (H₂S) تولید کنند و حداقل برخی از سویه ها می توانند مگنتیت (Fe₃O₄) را بسازند. ادامهٔ مطلب - «Channel of Science is for all»

در مورد مالاریا چه می دانید؟ علائم، درمان و پیشگیری مالاریا یک بیماری حاد و مزمن است که با لرز، تب، کم‌خونی، اسپلنومگالی (بزرگ شدگی طحال) و گاهی اوقات عوارض شدید کشنده مشخص می‌گردد. ابن بیماری توسط تک‌یاخته‌ای از جنس پلاسمودیوم ایجاد می‌شود. چهار گونه پلاسمودیوم یعنی مالاریه، اُوال، ویواکس و فالسیپاروم، به طور طبیعی در انسان ایجاد بیماری می‌کند. و هر یک از انواع فوق، سوش‌های متعددی دارند. از مالاریا به عنوان تب جنگل یا پالودیسم نیز نام برده می‌شود. چرخهٔ تکاملی انگل‌های مالاریا در دو میزبان مختلف انجام می‌پذیرد. در مالاریای انسانی میزبان اصلی انگل، پشهٔ آنوفل ماده است و دورهٔ زندگی جنسی (اسپوروگونی) در بدن حشره طی می‌شود در حالی که انسان نقش میزبان واسط را دارد که دورهٔ زندگی غیرجنسی انگل (شیزوگونی) در بدن او انجام می‌گیرد. علاوه بر این، سلول های جنسی (گامتوسایت‌ها) نیز در بدن انسان بوجود می‌آیند (دورهٔ گامتوگونی). 1) دورهٔ اگزوژن یا اسپوروگونی (Anopheline phase): زمانی که پشهٔ آنوفل مناسب از خون یک بیمار مالاریایی که حاوی تعداد کافی گامتوسایت های نر و ماده (اشکال بالغ جنسی) باشد تغذیه کند، تعدادی انگل وارد بدن پشه میشوند. در طی چند دقیقه از رسیدن گامتوسایت‌ها به داخل معدهٔ پشه، هر گامتوسایت نر تقسیم شده و 4 تا 8 سلول تاژک دار به نام مایکروگامت (گامت نر) ایجاد می‌کند. گامتوسایت ماده هم پس از تغییراتی به شکل ماکروگامت (گامت ماده) در می‌آید و برای باروری آماده می‌شود (پایان مرحلهٔ گامتوگونی). به دنبال نفوذ یک گامت نر در گامت ماده و گشنیده شدن آن، سلول تخم (زایگوت) حاصل و اسپوروگونی آغاز می‌گردد. به تدریج به طول تخم گشنیده شده افزوده و متحرک می‌شود که در این مرحله به آن اُاوکینت (کرم کوچک متحرک) گویند. اُاوکینت به داخل دیوارهٔ معدهٔ پشهٔ آنوفل نفوذ می‌کند و در زیر پرده‌ای که معده را می‌پوشاند قرار می‌گیرد و سپس با تغییراتی تشکیل یک اُاوسیست را می‌دهد. در اثر تقسیمات مکرر و تدریجی هسته و سیتوپلاسم تعداد زیادی سلول های ظریف و دوکی‌شکل (اسپروزوایت) حاصل می‌شود. پارگی اُاوسیست نهایتاً اتفاق می‌افتد و اسپروزوایت‌های متحرک آزاد می‌شوند که تعداد آن‌ها ممکن است به چند صد تا چندین هزار بالغ شود. از راه حفرهٔ داخلی بدن حشره خود را به غدد بزاقی می‌رسانند و تا زمان تزریق به بدن انسان، غیرفعال باقی می‌مانند. طول دورهٔ اگزوژن که دورهٔ نهفتگی نیز نامیده می‌شود، برحسب نوع پلاسمودیوم، حشرهٔ ناقل، دما و رطوبت محیط متفاوت است. در شرایط مناسب، پلاسمودیوم فالسیپاروم و ویواکس تکامل خود را در بدن پشه در مدت 7 تا 14 روز انجام می‌دهند. پلاسمودیوم اُوال چند روز بیشتر و پلاسمودیوم مالاریه به بیش از 3 هفته زمان نیاز دارد. 2) مرحلهٔ آندوژن یا شیزوگونی (Human phase): زمانی آغاز می‌گردد که با گزش یک پشهٔ آنوفل آلوده تعدادی اسپروزوایت وارد بدن انسان شود و خود شامل دو مرحلهٔ بافتی ( در کبد) و خونی (در داخل گلبول‌های سرخ) است. الف) دورهٔ شیزوگونی: پس از گذشت حدود نیم ساعت از زمان گزش پشهٔ آنوفل، اسپروزوایت‌ها از خون محیطی ناپدید می‌شوند و پس از ورود در سیتوپلاسم سلول‌های پارانشیم کبدی، دورهٔ شیزوگونی بافتی آغاز می‌گردد. انگل پلاسمودیوم فالسیپاروم در کبد روز سوم بعد از تلقیح در بدن، قطری حدود 15 میکرون دارد. به تدریج تقسیمات هستهٔ آن شروع و بالاخره سیتوپلاسم نیز تقسیم می‌شود و در داخل سلول کبد تعداد زیادی مروزوایت (Merozoite) به‌وجود می‌آید. پس از حدود 6 روز که انگل بالغ می‌گردد، طویل‌ترین قطر آن حدود 60 میکرون است و حدود چهل هزار مروزوایت در آن وجود دارد. این مجموعه را شایزونت (Schizont) بافتی می‌نامند. پس از آنکه شایزونت بافتی کاملاً رسید، سلول کبدی را پاره می‌کند و مروزوایت‌ها آزاد می‌شوند که این همزمان با مرحلهٔ رینگ (Ring stage) در گلبول‌های سرخ خون محیطی است. رشد اولیهٔ انگل در سلول های پارانشیم کبدی، مرحلهٔ قبل از گلبولی (پره‌اریتروسیتیک) است. سرعت رشد و و برخی از ویژگی‌های مورفولوژیک انگل در کبد بر حسب نوع مالاریا متفاوت است. پلاسمودیوم ویواکس یک دورهٔ 8 روزه و شایزونت بافتی بالغ آن قطری در حدود 45 میکرون دارد و حاوی ده‌هزار مروزوایت است. پلاسمودیوم اُوال برای تکامل خود به 9 روز زمان نیاز دارد و شایزونت بالغ آن 50 تا 80 میکرون است و حدود پانزده هزار مروزوایت تولید می‌کند. زمان لازم برای رشد شایزونت بافتی بالغ در پلاسمودیوم مالاریه 15 روز است و بین 7500 تا 18600 مروزوایت ایجاد می‌کند. ادامهٔ مطلب - «Channel of Science is for all»

اوج های (بالاترین میزان) فعالیت مغز انسان در حال مرگ می‌تواند به تجربیات آگاهانه زودگذر اشاره کند افزایش در نوع خاصی از امواج با فرکانس بالا در مغزهای در حال مرگ ممکن است با تجربیات آگاهانه لحظه آخری مرتبط باشد، اما دانشمندان به طور قطع نمی دانند. در آخرین دقایق زندگی، مغز برخی از افراد اوجی از فعالیت های الکتریکی با ظاهری شگفت آور سازمان یافته تولید می کند که ممکن است بازتاب دهندهٔ هوشیاری باشد، اگرچه دانشمندان کاملاً مطمئن نیستند. بر اساس پژوهش‌های جدیدی که روز دوشنبه (1 مه) در مجله PNAS منتشر شد، این اوج (بالاترین میزان) در نوع خاصی از امواج گاهی اوقات ممکن است پس از توقف تنفس فرد، اما قبل از توقف عملکرد مغز رخ دهد. الگوی فعالیت مغز تا حدودی شبیه به چیزی که افراد در حالت بیداری یا در حالت هایی شبیه به رویا تجربه می‌کنند، دیده می شوند؛ منجر به این گمانه‌زنی می‌شود که شاید این افزایش فعالیت‌های الکتریکی منعکس‌کنندهٔ تجربیات ماورایی گزارش‌شده توسط افرادی است که با مرگ مواجه شده‌اند: حس نگاه کردن به بدن از بیرون (تجربهٔ خارج از بدن یا OBE)؛  قرار گرفتن در یک تونل تاریک قبل از رسیدن به نوری درخشان؛  یا حس مرور کردن خاطرات مهم در ذهن. با این حال، از آنجایی که همهٔ بیماران در مطالعهٔ جدید در نهایت جان خود را از دست داده‌اند، غیرممکن است که بدانیم آیا آنها چنین تجربیاتی داشته اند یا خیر. جیمو بورجیگین، عصب شناس از دانشکدهٔ پزشکی دانشگاه میشیگان که این مطالعه را رهبری کرد، گفت:"اگر در مورد روند های مرگی که در افراد رخ می‌دهد صحبت کنید، ما اطلاعات کمی داریم." بورجیگین به لایو ساینس گفت:" به ندرت پیش می آید که پزشکان و محققان فعالیت های مغز بیماران در حین مرگ را بررسی و پایش کنند. این شاید اولین مطالعه ای باشد که واقعاً ثانیه به ثانیه چگونگی مرگ مغز را نشان می دهد". تجربیات نزدیک به مرگ برخی از افرادی که از آستانهٔ مرگ بازگردانده می شوند، گزارش می دهند که در حین احیاء یا زمانی که به نظر می رسد بیهوش هستند چیزهای غیر قابل توضیحی دیده یا شنیده اند. دلیل این تجربیات نزدیک به مرگ ناشناخته است و مشخص نیست که آیا آنها حتی مختص مرگ هستند یا خیر. دانیل کُندزیلا، متخصص مغز و اعصاب از دانشگاه کپنهاگ که در تحقیقات جدید شرکت نداشت، گفت:"بررسی های بین‌المللی نشان می‌دهد که تنها حدود نیمی از آنچه مردم «تجربه‌های نزدیک به مرگ» می‌نامند، در موقعیت‌های تهدیدکنندهٔ زندگی رخ می‌دهند." در ادامه دنیل کُندزیلا گفت که نیمی دیگر در هنگام مدیتیشن یا در موقعیت های ترسناکی رخ می دهد که سلامت فرد را به خطر نمی اندازد یا بر متابولیسم مغز تأثیر نمی گذارد. کُندزیلا گفت:"مسئله این است که از روی خود تجربه شما نمی توانید بگویید که آیا فردی دچار ایست قلبی یا سنکوپ (از دست دادن مختصر هوشیاری) یا سانحهٔ رانندگی نزدیک به مرگ (که خطر از بیخ گوشش گذشت) است یا خیر ." از آنجایی که افرادی که زنده می‌مانند تا یک تجربه نزدیک به مرگ را گزارش کنند، ذاتاً با افرادی که می‌میرند متفاوت هستند (یک دلیل آن، این است که مغز آنها برای همیشه عملکرد خود را از دست نمی دهد)، تعیین اینکه آیا کسانی که واقعاً می‌میرند نیز این تجربیات ذهنی را دارند، دشوار است. در سال 2013، بورجیگین و همکارانش فعالیت الکتریکی را در مغز موش‌هایی که به خاطر ایست قلبی از دست رفته بودند، اندازه‌گیری کردند. آنها دریافتند که حدود 30 ثانیه پس از توقف قلب، مغز اوجی در امواج گاما را نشان داد که بالاترین فرکانس نوسانات الکتریکی در مغز است. امواج گاما با تجربهٔ آگاهانه همبستگی دارند، اما لزوماً ثابت نمی کنند که فردی هوشیار است؛ آنها فقط یکی از بسیاری از شاخص هایی هستند که ممکن است کسی آگاه و هوشیار باشد. در سال 2022، گروه جداگانه‌ای از پزشکان به طور اتفاقی مغز یک مرد 87 ساله را با الکتروانسفالوگرام (EEG) که فعالیت الکتریکی روی سطح مغز را تشخیص می دهد، زیر نظر گرفتند که این مرد به طور غیر منتظره درگذشت. مغز این مرد مشابه موش‌های بورجیگین، در 30 ثانیه قبل و بعد از توقف قلبش، اوج امواج گاما را نشان داد. مطالعهٔ مغز در حال مرگ در مقالهٔ جدید خود، بورجیگین و تیم او تلاش عمدی را برای استفاده از الکتروانسفالوگرام برای اندازه‌گیری فعالیت و عملکرد مغز افراد در هنگام مرگ انجام دادند. محققان اجازه گرفتند تا بیماران در حال مرگ را تحت مراقبت های ویژه که پس از بی فایده بودن درمان، پشتیبانی تنفسی آنها برداشته شده بود، تحت نظر بگیرند. جالب توجه است که این فعالیت موج گاما سازمان یافته به نظر می رسید، زیرا امواج گاما در یک بخش از مغز با الگوهای فعالیت قابل‌پیش بینی در نواحی دیگر مغز مرتبط بود. ادامهٔ مطلب - «Channel of Science is for all»

چرا آهنرباها دارای قطب شمال و جنوب هستند؟ الکترون‌های در حال چرخش (Spinning electrons) ممکن است به توضیح اینکه چرا آهن‌رباها دارای قطب شمال (N) و جنوب (S) هستند، کمک کند. آهنربای طبیعی را انسان های پیش از میلاد مسیح هم می‌شناختند. در سدهٔ یازدهم میلادی بود که دریانوردان چینی و عرب از آهنربای طبیعی شناور به عنوان قطب‌نما استفاده کرده اند. اگر بخواهیم با بریدن آهنربا قطب‌ها را از یکدیگر جدا کنیم، به نتیجهٔ جالب توجه می‌رسیم: یک آهنربا به دو آهنربا تبدیل می‌شود. هر قطعه، هر قدر هم نازک بریده شود، همیشه دارای دو قطب است. هیچکس، حتی در سطح اتمی هم، تاکنون نتوانسته است یک قطب مغناطیسی منزوی را، که تک‌قطبی مغناطیسی نامیده می شود، بیابد. آهنربا دارای یک قطب شمال است که به قطب جنوب آهنربای دیگر جذب می شود و بالعکس. این خاصیت مغناطیدگی آهنربا است که آن‌ها را برای بسیاری مقاصد و کارهای روزمره کاربردی می‌کند، امروزه آهنربا ها را در دستگاه‌های اندازه‌گیری ، موتورها، بلندگوها، ضبط نوارها، حافظهٔ کامپیوترها، تنظیم باریکهٔ الکترون در تلویزیون‌ها، و هزار موارد دیگر به کار می‌برند. اما این قطب ها چگونه به وجود می آیند؟  چرا آهنرباها دارای قطب شمال و جنوب هستند؟ گرگ بوبینگر، مدیر آزمایشگاه ملی میدان مغناطیسی بالا در تالاهاسی ایالت فلوریدا گفت: آهنرباها یکی از عمیق ترین اسرار در فیزیک محسوب می شوند، در حالی که مردم هزاران سال است که از آهنرباها استفاده می کنند، دانشمندان هنوز در حال کسب اطلاعات بیشتر و جدیدی در مورد نحوهٔ عملکرد آنها هستند. اساسی ترین پاسخ در مورد اینکه چرا آهنرباها دارای قطب هستند در رفتار الکترون ها نهفته است. تمام ماده از جمله آهنرباها از اتم ساخته شده اند. در هر اتم، هسته توسط یک یا چند الکترون با بار منفی احاطه شده است. هر یک از این الکترون ها میدان مغناطیسی کوچک خود را تولید می کنند که دانشمندان از آن به عنوان "اسپین (چرخش حول محور خود)" یاد می کنند. اگر مقدار کافی از آن میدان های مغناطیسی کوچک در یک جهت باشد، خود ماده مغناطیسی می شود. بوبینگر به لایوساینس گفت: «اسپین» یک الکترون چیزی شبیه یک مفهوم انتزاعی است. از نظر تکنیکی، هیچ کس اسپین الکترونی را ندیده است، آنقدر کوچک است که نمی‌توان آن را زیر میکروسکوپ دید. اما فیزیکدانان میدانند که الکترونها میدان مغناطیسی دارند زیرا آن را اندازه گیری کرده اند. و یکی از راه‌هایی که می‌توان آن میدان را ایجاد کرد این است که الکترون در حال چرخش باشد. اگر جهت چرخش را معکوس کنید و میدان مغناطیسی تغییر خواهد کرد. در صورت امکان، الکترون ها تزویج می شوند تا اسپین های آنها خنثی شود و مغناطیس خالص یک اتم صفر شود. اما در برخی از عناصر، مانند آهن، این اتفاق نمی‌افتد. تعداد الکترون ها و نحوه قرارگیری آنها در اطراف هسته به این معنی است که هر اتم آهن دارای یک الکترون ترویج نشده خواهد بود که میدان مغناطیسی کوچکی تولید می کند. در یک مادهٔ مغناطیسی نشده، این میدان‌های مغناطیسی منزوی سمت‌گیری های متفاوتی دارند( یا به عبارتی دیگر سمت‌گیری تکانهٖ زاویه‌ای از اتمی به اتم دیگر متفاوت است). در این حالت، آنها بیشتر یکدیگر را خنثی می کنند، بنابراین ماده به طور کلی مغناطیسی نیستند. اما در شرایط مناسب، میدان‌های مغناطیسی زیراتمی کوچک می‌توانند در یک جهت قرار بگیرند. شاید بتوان این را تفاوت بین انبوهی از افرادی که دور هم جمع می‌شوند، در مقابل همه سازمان‌دهی‌شده‌ها و روبه‌رو شدن در یک جهت تصور کرد. ترکیب این میدان‌های مغناطیسی بسیار کوچک، میدان مغناطیسی بزرگ‌تری ایجاد می‌کند،بنابراین ماده به یک آهنربا تبدیل می‌شود. بسیاری از آهنرباهایی که در زندگی روزمره استفاده می شوند، مانند آهنرباهای یخچال، به عنوان آهنرباهای دائمی شناخته می شوند. در این مواد، میدان‌های مغناطیسی بسیاری از اتم‌های موجود در مواد به‌طور دائمی توسط نیروی بیرونی همراستا و همسو شده‌اند مانند قرار گرفتن در یک میدان مغناطیسی قوی‌تر. اغلب، میدان مغناطیسی قوی تر توسط الکتریسیته ایجاد می شود. الکتریسیته و مغناطیس اساساً به هم مرتبط هستند، زیرا میدان های مغناطیسی توسط حرکت بارهای الکتریکی ایجاد می شوند. به همین دلیل است که یک الکترون در حال چرخش میدان مغناطیسی دارد. پائولو فراسین، دانشمند ارشد آزمایشگاه ملی لارنس برکلی کالیفرنیا گفت:"اما دانشمندان همچنین می توانند از الکتریسیته برای ساخت آهنرباهای بسیار قدرتمند استفاده کنند. عبور جریان کافی از یک سیم پیچ، میدان مغناطیسی بسیار قوی ایجاد می کند که تا زمانی که جریان برقرار است، این میدان مغناطیسی همچنان پابرجا باقی می‌ماند. ادامهٔ مطلب - «Channel of Science is for all»

فقط ۶ سال با تماس موجودات فضایی با زمین فاصله داریم! ناسا در سال ۲۰۰۲ امواج رادیویی را در قالب یک پروتکل معمولی برای ارسال داده و اطمینان از برقراری ارتباط به پایونیر ۱۰ ارسال کرد که اکنون این امواج به ستاره‌ای در فاصله ۲۷ سال نوری از سیاره زمین رسیده‌اند. در همین راستا محققان دانشگاه کالیفرنیا بر این باورند که موجودات فضایی با رهگیری این سیگنال‌ها می‌توانند با زمین ارتباط برقرار کنند. تماس موجودات فضایی با زمین در سال ۲۰۲۹ گروهی از دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا در این مطالعه با استفاده از سیگنال‌هایی که از زمین به کاوشگرهای وویجر ۱، وویجر ۲، پایونیر ۱۰، پایونیر ۱۱ و نیوهورایزنز ارسال شده و مکان‌هایی که احتمال دارد سیگنال‌های این کاوشگرها به آنها رسیده باشند، یک نقشه ویژه را ترسیم کردند. در این گزارش آمده این کاوشگرها برای دانلود داده‌های علمی و داده‌های تله‌متری با آنتن‌های رادیویی شبکه ایستگاه عمیق (DSN) ارتباط برقرار کردند و همچنین این سیگنال‌ها در فضای بین ستاره‌ای نیز منتشر شدند. گفتنی است شبکه ایستگاه عمیق (DSN) مجموعه‌ای بین‌المللی از آنتن‌های غول‌پیکر ناسا است که برای پشتیبانی از ماموریت‌های فضاپیمای بین‌سیاره‌ای و آنهایی که در حال چرخش به دور زمین هستند، طراحی شدند. این گروه از دانشمندان در بررسی‌های خود دریافتند سگینال‌های ارسالی به وویجر ۲، پایونیر ۱۰ و پایونیر ۱۱ حداقل به یک ستاره دیگر نیز رسیدند. همچنین سیگنال پایونیر ۱۰ در سال ۲۰۰۲ با یک ستاره کوتوله سفید برخورد داشته و تا سال ۲۳۱۳ نیز با ۲۲۲ ستاره دیگر برخورد خواهد کرد. ضمن این‌که سیگنال‌های وویجر ۱ و نیوهورایزنز در آینده نزدیک به نخستین ستاره‌ها خواهند رسید. دانشمندان بر این باورند که سال ۲۰۲۹ میلادی زودترین زمانی است که حیات فرازمینی هوشمند می‌تواند به سیگنال ناشی از کاوشگر وویجر 1 پاسخ دهد. البته برخی از دانشمندان عملی شدن این ایده را بعید می‌دانند؛ برای مثال کیتلین راسموسن (Kaitlin Rasmussen)، اختر زیست‌شناس دانشگاه واشنگتن در این خصوص عنوان کرد هرچند این مطالعه جالب به نظر می‌رسد، اما به نتیجه نخواهد رسید. منبعdailymail «Channel of Science is for all»

ترکیه تا پایان ۲۰۲۳ اولین فضانورد خود را به ایستگاه فضایی بین‌المللی می‌فرستد رجب طیب اردوغان، رئیس‌جمهور ترکیه، اعلام کرد که اولین فضانورد این کشور تا پایان سال به ایستگاه فضایی بین‌المللی خواهد رفت. آلپر گزراوچی ۴۳ ساله که خلبان نیروی هوایی است، به‌عنوان اولین شهروند ترکیه به فضا سفر خواهد گرفت. درصورتی‌که گزراوچی به هر دلیلی نتواند از این فرصت استفاده کند، پشتیبان او، «تووا جهانگیر آتاسفور» ۳۰ ساله که یک مهندس سیستم‌های هوانوردی در شرکت صنایع جنگ‌افزار روکتسان است، به فضا خواهد رفت. اردوغان این خبر را در جریان نمایشگاه هوانوردی و فضایی Teknofest در استانبول اعلام کرد که اولین حضور عمومی او پس از بیماری اخیرش محسوب می‌شود. او در کنار «الهام علی‌اف»، رئیس جمهور آذربایجان و «عبدالحمید دبیبه»، نخست وزیر موقت لیبی، در این نمایشگاه حضور پیدا کرد. مأموریت فضانورد ترکیه‌ای در ایستگاه فضایی بین‌المللی «دوست ما که به اولین مأموریت فضایی سرنشین‌دار ترکیه می‌رود، به مدت ۱۴ روز در ایستگاه فضایی بین‌المللی خواهد ماند. فضانورد ما در این مأموریت ۱۳ آزمایش مختلف را که توسط دانشگاه‌ها و مؤسسات تحقیقاتی محترم کشورمان تهیه شده است، انجام خواهد داد.» اردوغان، گزراوچی را یک خلبان قهرمان ترکیه‌ای توصیف کرد که در فرماندهی نیروهای هوایی این کشور به موفقیت‌های چشمگیری دست یافته است. وب‌سایت آژانس فضایی ترکیه نیز او را به‌عنوان یک کهنه‌سرباز ۲۱ ساله نیروی هوایی و خلبان F-16 توصیف کرده که در مؤسسه فناوری نیروی هوایی ایالات‌متحده حضور داشته است. این خبر درحالی گزارش شده که ترکیه با یک رکود اقتصادی طولانی‌مدت دست‌و‌پنجه نرم می‌کند و پس از زلزله فوریه که بیش از ۵۰ هزار نفر را به کام مرگ کشید، دولت آن مورد انتقاد زیادی قرار گرفته است. اردوغان همچنین از چندین پروژه آینده ترکیه مانند اولین نیروگاه هسته‌ای و تحویل گاز طبیعی از ذخایر دریای سیاه رونمایی کرد. منبع:abcnews.go Scientific chat: @world_function 💫کانال جهان چگونه کار می کند💫 @Function_of_the_world

کاوشگر چین شواهدی از وجود آب مایع در تاریخ مدرن مریخ را شناسایی کرد کاوشگر «ژورونگ» چین شواهدی از وجود آب مایع را در محیط مدرن مریخ پیدا کرده است. اطلاعات دوربین‌های این کاوشگر نشان می‌دهد که احتمالاً تا چند صد هزار سال پیش در برخی از تلماسه‌های سیاره سرخ آب وجود داشته است. محققان چینی در مقاله‌ای اطلاعات به‌دست‌آمده از کاوشگر ژورونگ را منتشر کرده و مدعی شده‌اند که چهار تلماسه هلالی‌شکل در منطقه Utopia Planitia با لایه‌ای نازک و سراسری از پوسته‌های ترک‌خورده پوشیده شده است. این پوسته‌ها در بازه‌ای بین 1.4 میلیون تا 400 هزار سال پیش بر اثر ذوب‌شدن منابع کوچکی از «آب مدرن» تشکیل شده‌اند. یافته‌های جدیدی که از تحلیل تصاویر ژورونگ و مدارگرد «تیان‌ون 1» به‌دست آمده است، نشان می‌دهد که چند میلیون سال پیش مقدار محسوسی آب از مناطق یخی در قطب سیاره به حرکت درآمده و به عرض‌های جغرافیایی پایین‌تر آمده و روی تلماسه‌های Utopia Planitia قرار گرفته است. زمانی که ژورونگ به تلماسه‌های مدنظر خود نزدیک شد، با ابزار طیف‌سنج MarSCoDe به بررسی این ماسه‌ها و ذرات میلی‌متری آن‌ها پرداخت. ترکیبات شیمیایی این تلماسه‌ها از وجود مواد معدنی مرطوب مثل سولفات، سیلیکا، اکسید آهن و کلرید خبر می‌داد. به گفته محققان، این مواد معدنی در اواخر دوره «آمازونی» مریخ، در زمان حضور آب در عرض‌های جغرافیایی پایین‌تر، شکل گرفتند. آب مایع چگونه به عرض‌های جغرافیایی پایین‌تر مریخ رسید؟ دانشمندان همچنین می‌گویند بخار آب چند میلیون سال پیش از قطب‌های مریخ به عرض‌های پایین‌تر آمدند. این اتفاق زمانی افتاد که تغییر شیب قطب‌های این سیاره باعث شد قطب‌ها به‌طور مستقیم‌تر در برابر خورشید قرار بگیرند. سپس دمای بسیار پایین باعث فشرده‌سازی این بخارها شد و آن‌ها را به‌صورت برف روی سطح فرود آورد. این برف‌ها درنهایت ذوب شدند و بعد از ترکیب‌شدن با نمک، تشکیل آب نمکی دادند. بااین‌حال، آب نمکی برای مدتی طولانی در سطح مریخ باقی نماند؛ دمای مریخ افت‌وخیزهای فراوانی دارد و در صبح‌ها افزایش شدیدی پیدا می‌کند، پس این آب هم بخار شد و زیر نمک و دیگر مواد معدنی تلماسه‌ها قرار گرفت. درنهایت این مواد پوسته‌هایی به ضخامت 1.25 تا 1.7 سانتی‌متر را تشکیل دادند. پژوهشگران تاکنون تصور می‌کردند که آب مایع در حدود سه میلیارد سال پیش در مریخ وجود داشته است. اما با تغییر شرایط اقلیمی، بخش عمده این آب در دو قطب سیاره یخ‌زده و محبوس شده و حالا عمده سطح مریخ خشک باقی مانده است. منبع:space

پژوهشگران گونه‌ای از باکتری را شناسایی کرده‌اند که باعث آرتریت روماتوئید در افراد می‌شود دانشمندان گونهٔ باکتریایی از جنس سابدولیگرانولوم (Subdoligranulum) را شناسایی کردند که ممکن است باعث ابتلاء افراد به بیماری آرتریت روماتوئید شود. آرتریت روماتوئید (RA) یک بیماری خود ایمنی ناتوان کننده است که میلیون ها نفر را در سراسر جهان تحت تاثیر قرار می دهد. علت نهایی آرتریت روماتوئید تا حد زیادی مرموز باقی مانده است. در حالی که محققان مدت‌ها گمان می‌کردند که میکروبیوم بر پیشرفت بیماری تأثیر گذاشته است، میکروب (های) خاصی از شناسایی‌شدن توسط متد های آزمایشگاهی طفره رفته است. اکنون، در مقالهٔ اخیر کاربردی‌سازی علم پزشکی (Science Translational Medicine)، محققان یک سویهٔ باکتریایی از جنس سابدولیگرانولوم را گزارش کردند که ممکن است باعث ابتلاء افراد به بیماری آرتریت روماتوئید شود. برخی از افراد در معرض خطر ابتلاء به این بیماری دارای آنتی بادی‌هایی علیه این باکتری هستند و میزان فعال سازی لنفوسیت‌های T علیه سابدولیگرانولوم در افراد مبتلا به آرتریت روماتوئید بیشتر از افراد سالم بود. شاید جالب‌تر این باشد که موش‌هایی که به این باکتری تلقیح یافته بودند، وضعیتی شبیه به بیماری آرتریت روماتوئید انسانی داشتند. شناسایی این باکتری کار ساده ای نبود. ابتدا، تیم تحقیقاتی، با همکاری دانشمندان دانشگاه کلرادو، دانشگاه استنفورد، و موسسهٔ تحقیقاتی بنارویا، خون اهدایی افراد در معرض خطر ابتلاء به آرتریت روماتوئید یا مبتلا به آرتریت روماتوئید در مراحل اولیه را جهت شناسایی اتوآنتی بادی‌های مرتبط با آرتریت روماتوئید غربالگری کردند. سپس محققان آزمایش کردند که آیا هر یک از این آنتی بادی ها باکتری های روده انسان را نیز هدف قرار می دهد یا خیر. آنها آنتی بادی ها را با باکتری های نمونه های مدفوع اهدایی افراد سالم و افراد مبتلا به آرتریت روماتوئید مخلوط کردند. آنها سپس گونه های باکتریایی را که آنتی بادی ها به آن متصل شده بودند، توالی یابی کردند. این آنتی بادی های آرتریت روماتوئید با بسیاری از گونه های باکتری، عمدتاً از Lachnospiraceae یا Ruminococcaceae، دو خانواده نزدیک به هم، واکنش متقاطع نشان دادند. واکنش متقاطع بین آنتی ژن ها زمانی رخ می دهد که یک آنتی بادی ساخته شده علیه یک آنتی ژن خاص افینیتی یا میل ترکیبی بالایی نسبت به یک آنتی ژن متفاوت داشته باشد، بنابراین آنتی بادی قادر است اپی‌توپی (قسمتی از آنتی‌ژن) را تشخیص دهد که متفاوت از اپی‌توپی است که علیه آن ساخته شده است. برای مطالعهٔ دقیق‌تر این گونه‌ها، محققان باکتری‌هایی را از مدفوع فردی بر روی محیط کشت، کشت دادند که میزان بالایی از این دو خانواده باکتری را داشت. دو نوع باکتری سابدولیگرانولوم، که آنها را جدایه‌های 1 و 7 نامیدند، به عنوان کاندیدهای بالقوه که منجر به ابتلاء افراد به بیماری آرتریت روماتوئید می‌شوند، شناسایی شدند. در مقایسه با جدایهٔ 1، جدایهٔ 7 یک فعال‌کننده قوی‌تر لنفوسیت‌های T در خون بیماران مبتلا به آرتریت روماتوئید بود. دانشمندان برای اینکه بفهمند آیا  باکتری جدایهٔ 7 واقعا باعث بیماری می شود یا خیر، این باکتری را به موش ها تلقیح کردند. کریستین کوهن، نویسندهٔ همکار و روماتولوژیست در دانشگاه کلرادو گفت که وقتی تیم این باکتری را بدون عامل دیگری برای مختل کردن سیستم ایمنی بدن به موش‌ها تلقیح کردند، انتظار نداشتند که اتفاق خاصی بیفتد. کوهن گفت :"ما فکر می‌کردیم که باید سیستم ایمنی آنها را با یک ادجوانت یا ماده‌ای تقویت کنیم. میگان کریسول، نویسندهٔ دیگر این مطالعه، موش ها را زیر نظر داشت و مطمئن شد که کلونیزاسیون پایداری (رشد و تکثیر باکتری ها) دارند. بعد از چند هفته او با من تماس گرفت و گفت که پنجه های موش ها متورم شده است." این علائم شبیه به تورم مفاصل دست و انگشتان است که افراد مبتلا به آرتریت روماتوئید تجربه می شود. در حالی که سایر باکتری‌ها قبلاً با آرتریت روماتوئید انسانی مرتبط بوده‌اند، سابدولیگرانولوم تاکنون در توانایی خود در ایجاد علائم مشابه آرتریت روماتوئید در موش‌ها بدون افزودن یک تحریک‌کننده های ایمنی دیگر (برای مثال جراحت، آلرژن و یا مواد سمی) منحصر به فرد است. شباهت‌های بین موش‌ها و بیماران مبتلا به آرتریت روماتوئید فراتر از آن چیزی بود که با چشم غیر مسلح دیده می‌شد. کوهن گفت:"آنتی‌بادی‌هایی وارد مفاصل می‌شدند، مانند آنچه در آرتریت روماتوئید می‌بینیم. بنابراین، ما شروع به بررسی آنتی‌بادی‌های موجود در سرم موش‌ها کردیم و متوجه شدیم که بسیاری از آن آنتی‌بادی‌ها همان پروتئین‌هایی را هدف قرار می‌دهند که در آرتریت روماتوئید انسانی هدف قرار می‌گیرند." ادامهٔ مطلب - «Channel of Science is for all»

سرطان گلو در حال تبدیل شدن به یک اپیدمی است و زندگی جنسی ما ممکن است مربوط به آن باشد طی دو دهه گذشته، افزایش سریع سرطان گلو در غرب وجود داشته است، تا جایی که برخی آن را یک اپیدمی نامیده اند. این به دلیل افزایش شدید نوع خاصی از سرطان گلو به نام سرطان اوروفارنکس (ناحیه لوزه ها و پشت گلو) بوده است. عامل اصلی این سرطان ویروس پاپیلومای انسانی (HPV) است که عامل اصلی سرطان دهانه رحم نیز می باشد. سرطان اوروفارنکس در حال حاضر بیشتر از سرطان دهانه رحم در ایالات متحده و بریتانیا شایع شده است. ویروس HPV از راه جنسی منتقل می شود. برای سرطان اوروفارنکس، عامل اصلی خطر تعداد شرکای جنسی، به ویژه رابطه جنسی دهانی است. احتمال ابتلا به سرطان دهان و حلق در افرادی که شش یا بیشتر در طول عمرشان رابطه جنسی دهانی دارند، 8.5 برابر بیشتر از کسانی است که رابطه جنسی دهانی ندارند. مطالعات روندهای رفتاری نشان می دهد که رابطه جنسی دهانی در برخی کشورها بسیار رایج است. در مطالعه‌ای که من و همکارانم روی تقریباً ۱۰۰۰ نفری که به دلایل غیر سرطانی در بریتانیا جراحی لوزه انجام می‌دادند، انجام دادیم، ۸۰٪ از بزرگسالان گزارش دادند که در مقطعی از زندگی‌شان رابطه جنسی دهانی انجام داده‌اند. با این حال، خوشبختانه، تنها تعداد کمی از این افراد به سرطان دهان و حلق مبتلا می شوند. چرا چنین است، مشخص نیست. تئوری رایج این است که اکثر ما به عفونت های HPV مبتلا می شویم و قادر به پاکسازی کامل آن ها هستیم. با این حال، تعداد کمی از افراد نمی توانند از شر عفونت خلاص شوند، شاید به دلیل نقص در جنبه خاصی از سیستم ایمنی بدنشان. در این بیماران، ویروس قادر به تکثیر مداوم است و به مرور زمان در موقعیت‌های تصادفی در DNA میزبان ادغام می‌شود که برخی از آنها می‌توانند باعث سرطانی شدن سلول‌های میزبان شوند. واکسیناسیون HPV دختران جوان در بسیاری از کشورها برای پیشگیری از سرطان دهانه رحم اجرا شده است. در حال حاضر شواهد غیرمستقیم وجود دارد که نشان می دهد ممکن است در پیشگیری از عفونت دهانی HPV نیز موثر باشد. همچنین شواهدی وجود دارد مبنی بر اینکه پسران نیز در کشورهایی که پوشش واکسن بالایی در بین دختران دارند (بیش از ۸۵٪) با "ایمنی گله" محافظت می شوند. در مجموع، امیدواریم این امر منجر به کاهش سرطان دهان و حلق در چند دهه آینده شود. این از نقطه نظر بهداشت عمومی خوب و خوب است، اما فقط در صورتی که پوشش دختران بالا باشد - بیش از ۸۵٪ ، و تنها در صورتی که در "گله" تحت پوشش باقی بماند. با این حال، اگر برای مثال، شخصی با فردی از کشوری با پوشش کم رابطه جنسی داشته باشد، در سطح فردی - و به ویژه در این عصر سفرهای بین‌المللی - تضمین نمی‌کند. مطمئناً در کشورهایی که پوشش واکسن برای دختران کم است، محافظت نمی شود، به عنوان مثال، ایالات متحده که تنها 54.3 درصد از نوجوانان ۱۳ تا ۱۵ دو یا سه دوز HPV را در سال ۲۰۲۰ دریافت کرده بودند. پسران نیز باید واکسن HPV را بزنند این امر باعث شده است که چندین کشور، از جمله بریتانیا، استرالیا و ایالات متحده، توصیه های ملی خود را برای واکسیناسیون HPV به پسران جوان - که سیاست واکسیناسیون جنسی خنثی نامیده می شود - گسترش دهند. اما داشتن یک سیاست جهانی واکسیناسیون، پوشش را تضمین نمی کند. بخش قابل توجهی از برخی از جمعیت ها وجود دارند که به دلیل نگرانی در مورد ایمنی، ضرورت یا، کمتر رایج، به دلیل نگرانی در مورد تشویق بی بند و باری، با واکسیناسیون HPV مخالف هستند. به طور متناقض، شواهدی از مطالعات جمعیتی وجود دارد که احتمالاً در تلاش برای پرهیز از مقاربت دخولانه، افراد جوان ممکن است به جای آن، حداقل در ابتدا رابطه جنسی دهانی را انجام دهند. همه گیری ویروس کرونا چالش های خاص خود را نیز به همراه داشته است. اول اینکه دسترسی به جوانان در مدارس برای مدتی ممکن نبود. دوم، روند افزایشی در تردید عمومی واکسن یا نگرش "ضد واکسن" در بسیاری از کشورها وجود داشته است که ممکن است به کاهش جذب واکسن نیز کمک کند. مثل همیشه وقتی با جمعیت ها و رفتار سروکار داریم، هیچ چیز ساده یا سرراست نیست. هشام مهنا، استاد موسسه سرطان و علوم ژنومی دانشگاه بیرمنگام این مقاله از The Conversation تحت مجوز Creative Commons بازنشر شده است. https://www.sciencealert.com/throat-cancer-is-becoming-an-epidemic-and-our-sex-lives-could-be-behind-it

آنالیز دیتا ها و هوش مصنوعی پیش‌بینی و تجزیه و تحلیل داده‌ها توسط هوش مصنوعی به دلیل پتانسیل بسیار زیاد آن در زمینه‌های مختلف مانند پزشکی، مالی و مهندسی، به یک حوزه تحقیقاتی محبوب تبدیل شده است. در این مقاله، ما مبانی پیش‌بینی و تجزیه و تحلیل داده‌ها را با استفاده از Al و بررسی تحقیقات اخیر در این زمینه مورد بحث قرار می‌دهیم. ما با معرفی مفاهیم اولیه هوش مصنوعی، یادگیری ماشینی و یادگیری عمیق شروع می کنیم. سپس رویکردهای مختلف برای پیش‌بینی و تحلیل داده‌ها را با استفاده از Al مورد بحث قرار می‌دهیم. یادگیری ماشینی زیرمجموعه‌ای از هوش مصنوعی است که ماشین‌ها را قادر می‌سازد از داده‌ها یاد بگیرند، الگوها را شناسایی و پیش‌بینی کنند. یادگیری عمیق نوع خاصی از یادگیری ماشینی است که برای پردازش داده ها و پیش بینی نتایج به شبکه های عصبی متکی است. رویکردهای مختلفی برای پیش‌بینی و تحلیل داده‌ها با استفاده از هوش مصنوعی وجود دارد. یکی از رویکردها یادگیری تحت نظارت است، که در آن به یک ماشین داده‌های برچسب‌گذاری شده داده می‌شود که قبلاً طبقه‌بندی شده‌اند، و از این داده‌ها برای یادگیری از آن و پیش‌بینی نتایج آینده استفاده می‌کند. رویکرد دیگر یادگیری بدون نظارت است. جایی که به ماشین داده های بدون برچسب داده می شود و الگوها و ساختارها را در داخل داده ها کشف می کند. همچنین یادگیری تقویتی وجود دارد که در آن ماشین از طریق آزمون و خطا با دریافت بازخورد بر اساس اقدامات خود یاد می گیرد. تحقیقات اخیر در زمینه هاش مصنوعی نتایج امیدوارکننده ای را در حوزه های مختلف نشان داده است. در پزشکی هوش مصنوعی برای پیش بینی احتمال ابتلای بیماران به بیماری های خاص بر اساس سوابق پزشکی و اطلاعات ژنتیکی آنها استفاده می شود. هوش مصنوعی همچنین می تواند با تجزیه و تحلیل تصاویر پزشکی و تشخیص ناهنجاری ها، به پزشکان در تشخیص بیماری ها کمک کند. در امور مالی هوش مصنوعی برای پیش بینی قیمت سهام و روند بازار بر اساس داده های تاریخی استفاده می شود. همچنین می توان از هوش مصنوعی برای کشف تقلب در معاملات مالی با تجزیه و تحلیل الگوها و ناهنجاری ها استفاده کرد. در مهندسی هوش مصنوعی در تعمیر و نگهداری پیش بینی برای تشخیص خرابی های احتمالی در ماشین آلات قبل از وقوع استفاده می شود. همچنین می توان از هوش مصنوعی برای بهینه سازی فرآیندهای تولید با تجزیه و تحلیل داده ها و شناسایی ناکارآمدی ها استفاده کرد. با این حال چالش هایی برای استفاده از هوش مصنوعی برای پیش بینی و تجزیه و تحلیل داده ها وجود دارد. یک چالش نیاز به مقادیر بزرگ و با کیفیت بالای دیتا برای آموزش موثر ماشین ها است. چالش دیگر انتخاب الگوریتم ها و مدل های مناسب برای داده های مورد تجزیه و تحلیل است. در نتیجه، پیش‌بینی و تحلیل داده‌ها توسط هوش مصنوعی پتانسیل تغییر دامنه‌های مختلف را دارد. با پیش بینی های دقیق و شناسایی الگوها در داده ها. غلبه بر چالش های ارائه شده توسط هوش مصنوعی و ادامه کشف قابلیت ها و کاربردهای بالقوه آن ضروری است. #Aria_S «Channel of Science is for all»

شبکه‌های Silver Nanowires مانند مغز انسان برای یادگیری و یادآوری عمل می کنند طی یک سال گذشته، مدل‌های مولد هوش مصنوعی مانند ChatGPT و DALL-E امکان تولید مقادیر زیادی از محتوای خلاقانه با کیفیت بالا و ظاهراً شبیه انسان را از طریق یک سری دستورات ساده فراهم کرده‌اند. اگرچه سیستم‌های هوش مصنوعی فعلی بسیار توانمند هستند و به‌ویژه در وظایف تشخیص الگوی داده‌های بزرگ، بسیار بهتر از انسان‌ها عمل می‌کنند، اما سیستم‌های هوش مصنوعی فعلی مانند ما هوشمند نیستند. سیستم های هوش مصنوعی مانند مغز ما ساختاری ندارند و به روشی مشابه یاد نمی گیرند. سیستم‌های هوش مصنوعی همچنین از مقادیر زیادی انرژی و منابع برای آموزش استفاده می‌کنند (در مقایسه با سه وعده غذایی ما در روز). توانایی آنها برای انطباق و عملکرد در محیط های پویا و نویز در مقایسه با ما ضعیف است و آنها فاقد قابلیت های حافظه مانند انسان هستند. تحقیقات ما سیستم‌های غیربیولوژیکی را که بیشتر شبیه مغز انسان هستند بررسی می‌کند. در مطالعه جدیدی که در Science Advances منتشر شد، متوجه شدیم که شبکه‌های خودسازماندهی از میکروسیم‌های نقره‌ای به نظر می‌رسد که به همان شیوه‌ی سخت‌افزار تفکر در سر ما یاد می‌گیرند و به یاد می‌آورند. تقلید از مغز کار ما بخشی از یک زمینه تحقیقاتی به نام neuromorphics است که هدف آن تکرار ساختار و عملکرد نورون‌های بیولوژیکی و سیناپس‌ها در سیستم‌های غیربیولوژیکی است. تحقیقات ما بر روی سیستمی متمرکز است که از شبکه ای از "نانوسیم" برای تقلید از نورون ها و سیناپس های مغز استفاده می کند. این نانوسیم‌ها، سیم‌های کوچکی هستند که عرض یک هزارم موی انسان است. آنها از یک فلز بسیار رسانا مانند نقره ساخته شده اند که معمولاً با یک ماده عایق مانند پلاستیک پوشانده شده است. نانوسیم‌ها برای تشکیل ساختار شبکه‌ای شبیه به شبکه عصبی بیولوژیکی به خودی خود جمع می‌شوند. مانند نورون ها که دارای غشای عایق هستند، هر نانوسیم فلزی با یک لایه عایق نازک پوشیده شده است. وقتی نانوسیم‌ها را با سیگنال‌های الکتریکی تحریک می‌کنیم، یون‌ها در سراسر لایه عایق و به نانوسیم همسایه (مانند انتقال‌دهنده‌های عصبی در سیناپس‌ها) مهاجرت می‌کنند. در نتیجه، سیگنال‌های الکتریکی سیناپس مانند را در شبکه‌های نانوسیم مشاهده می‌کنیم. یادگیری و حافظه کار جدید ما از این سیستم نانوسیم برای بررسی مسئله هوش شبیه انسان استفاده می کند. محور تحقیقات ما دو ویژگی است که نشان دهنده عملکرد شناختی مرتبه بالا است: یادگیری و حافظه. مطالعه ما نشان می‌دهد که می‌توانیم به طور انتخابی مسیرهای سیناپسی را در شبکه‌های نانوسیم تقویت (و تضعیف) کنیم. این شبیه "یادگیری تحت نظارت" در مغز است. در این فرآیند، خروجی سیناپس ها با یک نتیجه مطلوب مقایسه می شود. سپس سیناپس ها تقویت می شوند (اگر خروجی آنها به نتیجه مطلوب نزدیک باشد) یا هرس می شوند (اگر خروجی آنها به نتیجه مطلوب نزدیک نباشد). ما با نشان دادن اینکه می‌توانیم با «پاداش دادن» یا «تنبیه» شبکه، میزان تقویت را افزایش دهیم، به این نتیجه رسیدیم. این فرآیند از "یادگیری تقویتی" در مغز الهام گرفته شده است. همچنین نسخه ای از آزمایشی به نام "n-back task" را اجرا کردیم که برای اندازه گیری حافظه کاری در انسان استفاده می شود. این شامل ارائه یک سری از محرک ها و مقایسه هر ورودی جدید با یکی از مواردی است که چند مرحله (n) قبل رخ داده است. شبکه سیگنال های قبلی را حداقل برای هفت مرحله "به خاطر می آورد". عجیب است که هفت اغلب به عنوان میانگین تعداد مواردی در نظر گرفته می شود که انسان می تواند در یک زمان در حافظه کاری خود نگه دارد. زمانی که از یادگیری تقویتی استفاده کردیم، شاهد پیشرفت های چشمگیری در عملکرد حافظه شبکه بودیم. در شبکه‌های نانوسیمی ما، متوجه شدیم که شکل‌گیری مسیرهای سیناپسی بستگی به نحوه فعال شدن آن سیناپس‌ها در گذشته دارد. این در مورد سیناپس‌های مغز نیز صدق می‌کند، جایی که عصب‌شناسان آن را «متاپلاستیک» می‌نامند. هوش مصنوعی هوش انسانی هنوز به احتمال زیاد فاصله زیادی با تکرار دارد. با این حال، تحقیقات ما بر روی شبکه‌های نانوسیم نورومورفیک نشان می‌دهد که امکان پیاده‌سازی ویژگی‌های ضروری برای هوش (مانند یادگیری و حافظه) در سخت‌افزار غیربیولوژیکی و فیزیکی وجود دارد. شبکه‌های نانوسیمی با شبکه‌های عصبی مصنوعی مورد استفاده در هوش مصنوعی متفاوت هستند. با این حال، ممکن است منجر به "هوش مصنوعی" شوند. شاید یک شبکه نانوسیم نورومورفیک روزی بیاموزد که مکالماتی داشته باشد که بیشتر از ChatGPT شبیه انسان است و آنها را به خاطر بسپارد. گفتگو دکتر آلون لوفلر، محقق دانشگاه سیدنی و زدنکا کونچیچ، استاد فیزیک دانشگاه سیدنی این مقاله با مجوز Creative Commons از The Conversation بازنشر شده است. https://www.sciencealert.

com/networks-of-silver-nanowires-appear-to-learn-and-remember-like-the-human-brain Scientific chat: @world_function 💫کانال جهان چگونه کار می کند💫 @Function_of_the_world

شبکه‌های Silver Nanowires مانند مغز انسان برای یادگیری و یادآوری عمل می کنند طی یک سال گذشته، مدل‌های مولد هوش مصنوعی مانند ChatGPT و DALL-E امکان تولید مقادیر زیادی از محتوای خلاقانه با کیفیت بالا و ظاهراً شبیه انسان را از طریق یک سری دستورات ساده فراهم کرده‌اند. اگرچه سیستم‌های هوش مصنوعی فعلی بسیار توانمند هستند و به‌ویژه در وظایف تشخیص الگوی داده‌های بزرگ، بسیار بهتر از انسان‌ها عمل می‌کنند، اما سیستم‌های هوش مصنوعی فعلی مانند ما هوشمند نیستند. سیستم های هوش مصنوعی مانند مغز ما ساختاری ندارند و به روشی مشابه یاد نمی گیرند. سیستم‌های هوش مصنوعی همچنین از مقادیر زیادی انرژی و منابع برای آموزش استفاده می‌کنند (در مقایسه با سه وعده غذایی ما در روز). توانایی آنها برای انطباق و عملکرد در محیط های پویا و نویز در مقایسه با ما ضعیف است و آنها فاقد قابلیت های حافظه مانند انسان هستند. تحقیقات ما سیستم‌های غیربیولوژیکی را که بیشتر شبیه مغز انسان هستند بررسی می‌کند. در مطالعه جدیدی که در Science Advances منتشر شد، متوجه شدیم که شبکه‌های خودسازماندهی از میکروسیم‌های نقره‌ای به نظر می‌رسد که به همان شیوه‌ی سخت‌افزار تفکر در سر ما یاد می‌گیرند و به یاد می‌آورند. تقلید از مغز کار ما بخشی از یک زمینه تحقیقاتی به نام neuromorphics است که هدف آن تکرار ساختار و عملکرد نورون‌های بیولوژیکی و سیناپس‌ها در سیستم‌های غیربیولوژیکی است. تحقیقات ما بر روی سیستمی متمرکز است که از شبکه ای از "نانوسیم" برای تقلید از نورون ها و سیناپس های مغز استفاده می کند. این نانوسیم‌ها، سیم‌های کوچکی هستند که عرض یک هزارم موی انسان است. آنها از یک فلز بسیار رسانا مانند نقره ساخته شده اند که معمولاً با یک ماده عایق مانند پلاستیک پوشانده شده است. نانوسیم‌ها برای تشکیل ساختار شبکه‌ای شبیه به شبکه عصبی بیولوژیکی به خودی خود جمع می‌شوند. مانند نورون ها که دارای غشای عایق هستند، هر نانوسیم فلزی با یک لایه عایق نازک پوشیده شده است. وقتی نانوسیم‌ها را با سیگنال‌های الکتریکی تحریک می‌کنیم، یون‌ها در سراسر لایه عایق و به نانوسیم همسایه (مانند انتقال‌دهنده‌های عصبی در سیناپس‌ها) مهاجرت می‌کنند. در نتیجه، سیگنال‌های الکتریکی سیناپس مانند را در شبکه‌های نانوسیم مشاهده می‌کنیم. یادگیری و حافظه کار جدید ما از این سیستم نانوسیم برای بررسی مسئله هوش شبیه انسان استفاده می کند. محور تحقیقات ما دو ویژگی است که نشان دهنده عملکرد شناختی مرتبه بالا است: یادگیری و حافظه. مطالعه ما نشان می‌دهد که می‌توانیم به طور انتخابی مسیرهای سیناپسی را در شبکه‌های نانوسیم تقویت (و تضعیف) کنیم. این شبیه "یادگیری تحت نظارت" در مغز است. در این فرآیند، خروجی سیناپس ها با یک نتیجه مطلوب مقایسه می شود. سپس سیناپس ها تقویت می شوند (اگر خروجی آنها به نتیجه مطلوب نزدیک باشد) یا هرس می شوند (اگر خروجی آنها به نتیجه مطلوب نزدیک نباشد). ما با نشان دادن اینکه می‌توانیم با «پاداش دادن» یا «تنبیه» شبکه، میزان تقویت را افزایش دهیم، به این نتیجه رسیدیم. این فرآیند از "یادگیری تقویتی" در مغز الهام گرفته شده است. همچنین نسخه ای از آزمایشی به نام "n-back task" را اجرا کردیم که برای اندازه گیری حافظه کاری در انسان استفاده می شود. این شامل ارائه یک سری از محرک ها و مقایسه هر ورودی جدید با یکی از مواردی است که چند مرحله (n) قبل رخ داده است. شبکه سیگنال های قبلی را حداقل برای هفت مرحله "به خاطر می آورد". عجیب است که هفت اغلب به عنوان میانگین تعداد مواردی در نظر گرفته می شود که انسان می تواند در یک زمان در حافظه کاری خود نگه دارد. زمانی که از یادگیری تقویتی استفاده کردیم، شاهد پیشرفت های چشمگیری در عملکرد حافظه شبکه بودیم. در شبکه‌های نانوسیمی ما، متوجه شدیم که شکل‌گیری مسیرهای سیناپسی بستگی به نحوه فعال شدن آن سیناپس‌ها در گذشته دارد. این در مورد سیناپس‌های مغز نیز صدق می‌کند، جایی که عصب‌شناسان آن را «متاپلاستیک» می‌نامند. هوش مصنوعی هوش انسانی هنوز به احتمال زیاد فاصله زیادی با تکرار دارد. با این حال، تحقیقات ما بر روی شبکه‌های نانوسیم نورومورفیک نشان می‌دهد که امکان پیاده‌سازی ویژگی‌های ضروری برای هوش (مانند یادگیری و حافظه) در سخت‌افزار غیربیولوژیکی و فیزیکی وجود دارد. شبکه‌های نانوسیمی با شبکه‌های عصبی مصنوعی مورد استفاده در هوش مصنوعی متفاوت هستند. با این حال، ممکن است منجر به "هوش مصنوعی" شوند. شاید یک شبکه نانوسیم نورومورفیک روزی بیاموزد که مکالماتی داشته باشد که بیشتر از ChatGPT شبیه انسان است و آنها را به خاطر بسپارد. گفتگو دکتر آلون لوفلر، محقق دانشگاه سیدنی و زدنکا کونچیچ، استاد فیزیک دانشگاه سیدنی این مقاله با مجوز Creative Commons از The Conversation بازنشر شده است. https://www.sciencealert.

دلیل ساده ای که ما اشتباهات مشابه را بارها و بارها تکرار می کنیم، حتی اگر بهتر بدانیم شما از اشتباهات خود درس می گیرید. حداقل به اکثر ما چنین گفته شده است. اما علم نشان می دهد که ما اغلب از اشتباهات گذشته درس نمی گیریم. در عوض، ما احتمالاً همان اشتباهات را تکرار می کنیم. منظور من از اشتباهات در اینجا چیست؟ فکر می‌کنم همه ما قبول داریم که به سرعت یاد می‌گیریم که مثلاً اگر دستمان را روی اجاق داغ بگذاریم، می‌سوزیم، و بنابراین بعید است که این اشتباه را دوباره تکرار کنیم. این به این دلیل است که مغز ما بر اساس تجربیات گذشته، یک واکنش تهدیدآمیز به محرک های دردناک فیزیکی ایجاد می کند. اما وقتی نوبت به تفکر، الگوهای رفتاری و تصمیم‌گیری می‌رسد، ما اغلب اشتباهاتی را تکرار می‌کنیم - مانند دیر رسیدن به قرار ملاقات، ترک کارها تا آخرین لحظه، یا قضاوت در مورد افراد بر اساس برداشت اولیه. دلیل آن را می توان در روشی که مغز ما اطلاعات را پردازش می کند و الگوهایی ایجاد می کند که بارها و بارها به آنها مراجعه می کنیم، یافت. این الگوها اساسا میانبرهایی هستند که به ما در تصمیم گیری در دنیای واقعی کمک می کنند. اما این میانبرها که به عنوان اکتشافی شناخته می شوند، می توانند باعث شوند که اشتباهات خود را تکرار کنیم. همانطور که در کتاب Sway: Unraveling Bias ناخودآگاه بحث شده، انسان ها به طور طبیعی منطقی نیستند، حتی اگر بخواهیم باور کنیم که چنین نیست. اضافه بار اطلاعات خسته کننده و گیج کننده است، بنابراین ما نویز را فیلتر می کنیم. ما فقط بخش هایی از جهان را می بینیم و تمایل داریم به چیزهایی که تکرار می شوند توجه کنیم، چه الگوهایی وجود داشته باشد یا نه، و تمایل داریم با تعمیم و توسل به تایپ، حافظه را حفظ کنیم. ما همچنین از داده‌های پراکنده نتیجه‌گیری می‌کنیم و از میانبرهای شناختی برای ایجاد نسخه‌ای از واقعیت استفاده می‌کنیم که به طور ضمنی می‌خواهیم به آن باور داشته باشیم. این باعث کاهش جریان اطلاعات ورودی می‌شود که به ما کمک می‌کند نقاط را به هم متصل کنیم و شکاف‌ها را با چیزهایی که قبلاً می‌دانیم پر کنیم. ادامه مطلب... ترجمه: یاس «Channel of Science is for all»