Хак мозга. Теперь ультразвуком

Оригинал взят у nature_wonder в Хак мозга. Теперь ультразвуком

Стимулируя мозг ультразвуком, можно улучшить сенсорное восприятие человека. Стандартный неврологический тест на дискриминационную чувствительность – способность различать два прилагаемых к коже раздражителя одновременно – люди проходят успешнее после воздействия слабым фокусированным ультразвуковым лучом, направленным в голову.

Обычно для тестирования используются легкие покалывания руки. С какого-то момента испытуемый перестает различать две близко расположенные иголки, ощущая их как одну. Таким путем устанавливают, каков предел чувствительности для данного индивида. Помимо пространственного разрешения можно проверить восприятие временных интервалов – сможет ли человек отличить дуновения воздушных струй, если они следуют с высокой частотой. Экспериментально показано, что после стимуляции ультразвуком определенного участка сенсорной коры чувствительность людей возрастает: они улучшают свои показатели в дискриминационном тесте. О чем сообщает свежий Nature Neuroscience.

Отмечу, что ученые из Virginia Tech предварительно измеряли ЭЭГ соответствующей зоны сенсорной коры в момент стимуляции руки. После воздействия на эту зону ультразвуком ЭЭГ становилась слабее. При этом чувствительность руки, напротив, усиливалась. То есть менее мощный режим работы мозга приводил к улучшению восприятия. Авторы исследования предполагают, что ультразвук слегка погасил активность нейронов, в результате чего волна возбуждения стала распространяться на меньшее расстояние. Отсюда и повышение разрешающей способности – сигналы меньше накладываются друг на друга.

Ультразвук, судя по всему, становится еще одним крайне полезным неинвазивным методом не только диагностики, но и фундаментальных исследований. Его преимущество в том, что он позволяет с высокой точностью добираться до любых участков в глубине мозга, и по степени локализации превосходит как ТМС (магниты), так и микрополяризацию (слабый ток). Эксперименты по ультразвуковой стимуляции проводились в СССР еще в 1970-е, но потом дело заглохло, и в наши дни метод возвращается в науку уже силами американцев. В сочетании с современными технологиями визуализации типа фМРТ его потенциал значительно возрос. С его помощью можно улучшить восприятие и даже избирательно стимулировать нервные пути, вызывая те или иные соматосенсорные ощущения. Интересующимся когнитивными усилителями, думамаю, стоит обратить внимание на этот метод. Экспериментаторы наверняка попробуют поработать с областями, связанными с интеллектуальными функциями (например, для восстановления при болезни Альцгеймера).

Legon et. al -- Transcranial focused ultrasound modulates the activity of primary somatosensory cortex in humans -- Nat. Neurosci, 2014 [Abstract]

Развитие мозга человека - симфония в трех частях

Развитие мозга человека - симфония в трех частях

Мозг человека развивается "как по часам", и совершенно особые формы генной деятельности отмечают всю его жизнь, от утробы матери до взрослого возраста - пишут ученые из Йеля в журнале Neuron.Они провели крупномасштабный анализ активности генов в новой коре головного мозга(или неокортексе - области, отвечающей за восприятие, поведение и познавательные процессы) на разных стадиях развития.

Оказывается, структура участков мозга в общих чертах складывается в первые шесть месяцев после зачатия, отмеченных "взрывной" деятельностью генов. Начиная с третьего триместра беременности наступает затишье (интермиссия): большинство генов, отвечающих за конкретные участки мозга, "выключаются" - кроме тех, что устанавливают связи между зонами неокортекса. Потом, на исходе детства и в начале взрослой жизни, генный оркестр снова играет в полную силу, что позволяет "достроить" архитектуру участков неокортекса, которые начинают выполнять всё более специализированные задачи.

Развитие нашего мозга похоже на песочные часы: перерыв в деятельности генов зажат между двумя бурными периодами экспрессии, рассказывает профессор нейробиологии Ненад Сестан (Nenad Sestan). Крайне любопытно, что развитие мозга обезьян не соответствует этой модели "песочных часов" - то есть, она вполне может описывать именно уникальность нашего мозга.

Результаты исследования подчеркивают, насколько важно правильное взаимодействие между генами и внешней средой в первые несколько лет после рождения ребенка, когда устанавливается синхронность синаптических связей между клетками мозга. Это в значительной степени определяет, как структуры мозга будут использоваться в дальнейшей жизни человека, утверждает Сестан. Нарушения в синхронизации синаптических связей в раннем детстве - один из факторов аутизма.

По выражению Сестана, мозг человека похож на городские кварталы - важнее кто в них живет, чем какие там здания. "Кварталы быстро строятся, а потом всё замедляется, и неокортекс занимается исключительно развитием внутренних связей, совсем как электроэнергетическая система. Потом, когда участки мозга уже синхронизированы, кварталы начинают обретать свой индивидуальный облик, становятся "маленькой Италией" или "Чайнатауном", - рассказывает Сестан.

http://news.yale.edu/2013/12/26/human-brain-development-symphony-three-movements

СВЕРХЗВУКОВОЙ ПОЛЕТ SPACESHIP TWO

  СВЕРХЗВУКОВОЙ ПОЛЕТ SPACESHIP TWO

Во время третьего испытательного полета со включенными двигателями космический корабль многоразового использования SpaceShipTwo, предназначенный для суборбитальных туристических полетов, достиг рекордной для себя высоты - 71 тыс. футов (21,6 км). При этом до 46 тыс. футов (14 км) он поднялся, будучи пристыкованным к самолету-носителю WhiteKnightTwo, а затем, активировав собственный двигатель, достиг рекордной высоты и скорости М 1.4. В ходе полета были проведены испытания термозащиты и реактивной системы управления корабля.

http://www.popmech.ru/video/3377-sverhzukovoy-polet-spaceshiptwo/

Ученые хотят проверить теорию струн экспериментально

Ученые хотят проверить теорию струн экспериментально

Теория струн — красивая и элегантная научная теория, согласно которой все силы во Вселенной представлены мельчайшими точечными частицами в виде одномерных вибрирующих струн. Это чертовски умно звучит, но также чертовски не проверяется. По крайней мере, до сегодняшнего дня.

Проблема в том, что теория струн, которой прочили звание «теории всего», использует такие экстремальные энергетические уровни и настолько миниатюрные размеры (каждая струна в квинтиллион раз меньше, чем и без того крошечный атом водорода), что нет никакого аппарата, способного измерить струну и убедиться в том, что теория верна. Это грустно, но однако защищает от попыток забраковать теорию, хотя бы до того момента, пока ее нельзя проверить наверняка.

Как пишет PhysOrg, исследователи из Университета Таусона утверждают, что невероятно точные измерения положений тел солнечных систем могут предоставить доказательства того, верна или нет теория струн. Как утверждают ученые, незначительные расхождения между предсказаниями, сделанными в рамках ОТО и теории струн, можно выявить, если сделать достаточно точные измерения, которые и коронуют теорию струн, либо оставят ее за бортом науки. Пара ученых представила свою работу на конференции Американского астрономического общества в Вашингтоне. Вот что Джеймс Овердуин, один из исследователей, рассказал источнику:

«Ученые шутят о том, что теория струн обещает и всегда будет обещать [хоть что-то], поскольку нет возможности проверить ее. Мы определили простой метод обнаружения трещин в общей теории относительности, которые могут быть объяснены теорией струн практически без проблем».

Тест представляет собой сложное расширение легендарного эксперимента Галилея, в котором он ронял два шара с разным весом с Пизанской башни. Позднее Ньютон понял, что все вращающиеся тела по сути повторяют этот же эксперимент, будучи в постоянном процессе падения друг на друга, как и в пространстве.

Исследование Овердуина предполагает, что могут быть крошечные нюансы в пути, по которому тела обращаются друг вокруг друга: отклонения от третьего закона Кеплера о движении планет; дрейф из зон гравитационного равновесия, известного как точки Лагранжа; и колебания в пределах орбиты из-за ускорения, которое придает третье тело. На сегодняшний день эти особенности никогда не были измерены, поскольку колебания чрезвычайно малы.

Команда ученых полагает, что в Солнечной системе есть тела, которые можно измерить — луны Сатурна Тетис и Диона, например. И если они могут быть измерены и они существуют, возможно, теория струн найдет свое подтверждение или опровержение. У сторонников теории еще есть время, чтобы затаить дыхание, либо насладиться последними моментами жизни струн.

Илья Хель

Солнечная энергетика в 2014 году: прогнозы аналитиков

Солнечная энергетика в 2014 году: прогнозы аналитиков

Индустриальная аналитическая компания IHS недавно опубликовала информацию о том, как по ее мнению будет развиваться солнечная энергетика в 2014 году. И исходя из этих предсказаний, 2014 год станет ярчайшим для мирового рынка солнечной энергии. По мнению Аша Шарма, главы данного аналитического исследования: «После двухгодичного застоя, мировая индустрия по сбору солнечной энергии ожидает небывалый подъем».

Информационно-аналитическое агентство DigiTimes, цитируя отчет IHS, говорит о том, что фотоэлектрическая промышленность в 2014 году сможет выйти на уровень производства 40-45 гигаватт электроэнергии. Четыре года назад этот показатель был в более чем вполовину меньше. Однако благодаря резкому интересу к сбору солнечной энергии, потребность в строительстве новых солнечных электростанций в 2014 году будет расти.

Если точнее, то IHS ожидает, что к концу года, число этих электростанций будет в четыре раза больше, чем имеется сейчас. При этом многие из них смогут выйти на уровень производства 734 мегаватт электроэнергии из солнечного света.

С финансовой точки зрения нас тоже ожидают положительные сдвиги. Повышение общего числа солнечных электростанций и их мощностей позволит снизить цены на подобную электроэнергию примерно на 10 процентов. При этом инвестиции, вложенные в развитие фотоэлектрической промышленности увеличатся на 42 процента и составят внушительные 3,3 миллиарда долларов.

Новые фабрики по производству солнечной энергии откроются на Ближнем и Среднем Востоке, в Южной Америке, а также в многочисленных регионах Африки. И если в 2013 году мощности Латинской Америки позволяли производить 300 мегаватт солнечной энергии, то по мнению IHS к концу 2014 года этот показатель будет составлять уже 1,4 гигаватт.

Одними из самых активных стран, которые начнут строительство станций по сбору солнечной энергии в 2014 году могут стать Чили и Мексика. По мнению DigiTimes, в США в 2014 году будут по-прежнему вестись дебаты по поводу строительства подобных электростанций, но большого развития за этот период в стране не произойдет.

Китай и Япония продолжат освоение и развитие в этом направлении и в итоге станут крупнейшими станами по производству солнечной энергии. Тем не менее, по прогнозам, Китаю не удастся добиться запланированных показателей в 12 гигаватт.

IHS считает, что в долгоиграющей перспективе стоимость фотоэлектрических панелей будет постоянно снижаться и к 2020 году она будет на 40 процентов ниже, чем представляется сейчас. В виду снижения стоимости, повысятся шансы на то, что больше стран начнут задумываться о полном переходе на подобный источник энергии.

«Объем строительства фотоэлектрических электростанций в 2014 году увеличится вдвое. Повысятся инвестиции в эту сферу, стабилизируются цены на фотоэлектрические панели. Очень большую выгоду от развития этой индустрии получат развивающиеся рынки», — говорит Аш Шарма.

«Правда, наболевшие вопросы, связанные с государственной и политической поддержкой, а также споры о пользе столь стремительного роста, но в то же время малой прибыли от возобновляемой солнечной энергии, тоже никуда, к сожалению, пока не денутся».

      

Николай Хижняк

CES 2014: InAiR - система дополненного телевидения

CES 2014: InAiR - система дополненного телевидения, отображающая информацию из Интернета

Есть определенный круг людей, которые пользуются телевизором и компьютером в одно и тоже время, увидев что-либо интересное на телеэкране, такие люди тут же ищут в Интернете подробную информацию об этом предмете или событии. Неоценимым помощником таким людям может стать система дополненного телевидения InAiR, разрабатываемая компанией SeeSpace. В том случае, если такая система подключена к обычному телевизору, то она просто накладывает информацию, полученную из Интернета, на телевизионное изображение, но если ее подключить к трехмерному телевизору, то тут и начинается настоящее "волшебство". Информационные слои и слои элементов управления буквально плавают в пространстве между экраном телевизора и глазами человека, который может в любой момент уменьшить и увеличить масштаб того или иного информационного элемента, и произвести некоторые дополнительные манипуляции с виртуальной информационной частью.

Основой системы дополненного телевидения InAiR является "умный" адаптер InAiR Smart HDMI Adapter, который является устройством, имеющим независимое от телевизора или компьютера подключение к Интернету. Этот адаптер устанавливается между телевизором и цифровым приемником кабельного или спутникового телевидения. В активном состоянии этот адаптер в режиме реального времени черпает информации из Интернета, соответствующую демонстрируемой телевизионной передаче и накладывает эту информацию на телевизионную картинку.


Представители компании SeeSpace справедливо полагают, что их технологии дополненного телевидения станут особенно интересны для добавления к телевизионным программам некоторой доли интерактивной составляющей. К примеру, зрители, наблюдающие за автомобильными гонками, могут по своему желанию глянуть на карту гоночной трассы, статистику гонки, подробную информацию о гонщиках и технических характеристиках автомобилей.

Для управления таким интерактивным содержимым на экране телевизора людям не нужно использовать ни мышь, ни клавиатуру. Все управление осуществляется при помощи специализированного приложения для смартфонов и планшетных компьютеров под управление Android и iOS. Вполне вероятно, что в скором времени станет возможно управление при помощи движений и жестов рук через устройства Microsoft Kinect или Leap Motion.

К концу этого месяца компания SeeSpace начнет проект на известном сервисе Kickstarter. В случае предварительного заказа в рамках этого проекта приобретение адаптера InAiR Smart HDMI Adapter обойдется в 99 долларов, а первые устройства будут отправлены покупателям во второй половине этого года.

http://www.gizmag.com/seespace-inair-augmented-tv/30320/