Внешний вид двигателя EmDrive
SPR, Ltd., of the EM Drive

Надо сказать, что я довольно скептически отношусь к этому проекту и полагаю, что он пополнит копилку изобретательсих курьёзов, однако, если тщательная проверка покажет наличие тяги, то это приведет к пересмотру многих областей физики, что не может не радовать (так как наука развивается тогда и только тогда, когда экпериментальные данные входят в противоречие с существующими теориями)

#journals

#journals

#journals

Открытый в 1950-е годы пульсирующий гель Белоусова-Жаботинского сразу привлёк внимание учёных как классический пример неравновесной термодинамики. Это довольно странное химическое вещество, которое циклически изменяет свои свойства во времени, образуя сложную пространственно-временную структуру.

Гель состоит из длинных полимерных молекулярных цепочек и катализатора (например, рутений). При добавлении специальных азотистых соединений, в веществе начинается сложная цикличная химическая реакция (цепочка примерно из 80 простых реакций), в результате которой катализатор то теряет, то притягивает электроны, заставляя полимерные цепочки то уменьшаться, то увеличиваться. Это и приводит к пульсации вещества, которая может длиться до нескольких часов.

Пульсация вещества происходит не случайным образом. Например, отделённые друг от друга кубики геля самостоятельно ползут навстречу друг другу, руководствуясь собственными химическими сигналами. То есть фрагменты геля демонстрируют свойства биологических организмов.

Анна Балаш с коллегами из Питтсбургского университета (США) уже больше десяти лет ведёт исследования пульсирующих гелей. Сейчас с помощью теоретических расчётов и компьютерного моделирования они спроектировали первое в мире вещество, способное распознавать простые образы. Это материал, который сам по себе является вычислительным устройством. Вещество-компьютер.

Как же работает гибридный материал?

Каждый элемент в этой системе содержит гель Белоусова-Жаботинского (BZ) с наложенной поверх него пьезоэлектрической «консолью» (PZ). Пульсация геля воздействует на пьезоэлектрический слой, вследствие чего генерируются электрические импульсы в материале. Если несколько таких элементов BZ-PZ соединить между собой проводниками, то колебания элементов синхронизируются по всей сети, где режим синхронизации зависит от полярности PZ.

«Вычисления BZ-PZ не являются цифровыми, привычными большинству людей, — объясняет д-р Балаш, — поэтому распознавание чего-то вроде размытого образа на изображении требует нетрадиционных вычислений. Впервые нам удалось продемонстрировать, как эти материалы осуществляют вычисления для распознавания образов».

В рамках данного исследования в память вещества были записаны чёрно-белые пиксели, составляющие изображения цифр. Для распознавания на вход подавались искажённые изображения этих цифр.

Исследователи показали, что по пульсации геля можно определить, насколько входные значения близки к сохранённым значениям. Если гель распознаёт изображение, то система быстрее переходит в стабильное синхронизированное состояние. Более того, по скорости перехода в стабильное состояние можно определять степень схожести входного изображения с сохранённым образцом.


Таким образом, системы из гелевых элементов Белоусова-Жаботинского теоретически могут работать в качестве запоминающих устройств и вычислительных устройств, выполняя различные вычислительные задачи. Такая электрохимическая система — это аналог компьютерного процессора, памяти и ПЗУ с зашитой программой, то есть биологический компьютер ограниченной функциональности.

#химия
https://geektimes.ru/post/280092/

Два элемента BZ-PZ, соединённые между собой проводником. Иллюстрация: Питтсбургский университет

Схема транспонирования чёрно-белого изображения в последовательную цепь элементов BZ-PZ. Иллюстрация: Питтсбургский университет

Реакция трёх сетей BZ-PZ с сохранёнными образцами «0», «1», «2» на подачу одного изображения искажённой цифры «1». Иллюстрация: Питтсбургский университет

Чт 8 сентября

20:00 Краткая история криптографии - Сергей Владимиров
🔸 По тарифу антикафе
🔸 Регистрация: http://bit.ly/2bUjPVE
🔸 Антикафе "Кочерга", ул. Дорогомиловская Б. 5, корп. 2 (м. Киевская)

20:00 Куда дует солнечный ветер?
🔸 Бесплатно
🔸 Регистрация: http://bit.ly/2blrMmE
🔸 Лекторий Политехнического музея, ВДНХ, Павильон №1 «Центральный» (м. ВДНХ)

19:30 Физтех.Читалка: Нейтрино: "неприметная" частица
🔸 Бесплатно
🔸 Регистрация: http://bit.ly/2bNYSwo
🔸 Лекторий башни "Империя", Пресненская наб. 6, стр. 2 (м. Выставочная)

14:00 Лекторий гостей Вышки в Парке Горького
🔸 Бесплатно
🔸 Регистрация: http://bit.ly/2c5VKy7
🔸 Летний кинотеатр "Пионер", Крымский Вал, 9 (м. Парк культуры)

Как выяснили исследователи из Калифорнийского технологического института и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, анализом действий людей в нашем мозге занимаются нервные клетки в так называемой ростральной зоне передней поясной коры полушарий.


Майкл Хилл (Michael R. Hill) и его коллеги экспериментировали с больными эпилепсией, которым в мозг временно вживили электроды. Напомним, что от эпилепсии можно избавиться хирургическим путём, удалив те нейроны в мозге, с которых начинается припадок, но, чтобы узнать, какие именно это нейроны, нужно напрямую понаблюдать за активностью подозрительных мозговых зон. Поэтому перед операцией больным вводят в мозг электроды, с помощью которых регистрируют активность разных его участков – чтобы узнать, где именно «прячется» эпилепсия и как именно она себя ведёт. Такой способ лечения уже успел сослужить большую службу нейробиологам, поскольку тут есть возможность параллельно изучать самые разные аспекты работы человеческого мозга.

На сей раз пациентам с электродами предложили сыграть в простую игру: на экране ноутбука были разложены две виртуальные карточные колоды рубашкой вверх – переворачивая карты, можно было получить или потерять 10 или 100 долларов, при том в одной колоде выигрышных карт было 70%, а в другой – только 30%. Заранее, естественно, игрок не знал, какая колода счастливая, и мог выяснить это разве что методом проб и ошибок. Однако в некоторых случаях он видел ещё и игру двух других людей, которые присутствовали в эксперименте в виде аватар и чьи действия заранее записали. Они выбирали из тех же карточных колод, что и настоящий игрок с электродами в мозге, так что он был в состоянии судить о том, какая колода приносит удачу, а какая – нет, ещё и по действиям виртуальных игроков.


В мозге у приматов вообще и у человека в частности есть определённые зоны, которые сравнивают наши ожидания с действительным положением вещей. Например, если мы хотим выиграть в какую-то игру, такие нейронные центры будут отзываться как удачные ходы, так и на неудачные, и в результате индивидуум сможем скорректировать своё поведение (и свои аппетиты). В число таких мозговых участков входит и вышеупомянутая ростральная зона передней поясной коры. Однако в статье в Nature Communications авторы пишут, что у нейронов этой зоны была своя специфика: они реагировали иначе, когда человек наблюдал чужой опыт, идущий вразрез с его собственными ожиданиями. Например, если участник эксперимента считал, что карты из левой колоды чаще оказываются выигрышными, но при том виртуальный игрок получал из неё проигрышную карту, то такое расхождение между собственной «теорией» и чужой «практикой» характерным образом отражалось в активности некоторых клеток передней поясной коры. Их можно назвать «нейронами социального обучения», но в довольно специфическом аспекте, так как они срабатывают тогда, когда наши ожидания расходятся с результатами именно чужих действий.

#биология #медицина #мозг
https://www.nkj.ru/news/29525/

Расположение префронтальной коры, передней поясной коры (anterior cingulate cortex), гиппокампа и амигдалы. (Иллюстрация NIH Image Gallery / Flickr.com.)

Механическая модель укуса акулы
#биология #видео

https://youtu.be/o9bvOES81nE

Ранее считалось, что за цветовое зрение у людей отвечают особые клетки-фоторецепторы сетчатки — колбочки. Сотрудники Калифорнийского университета обнаружили, что не все колбочки участвуют в распознавании цветов. Эксперты уверены, что две трети этих клеток передают в мозг ахроматический сигнал.

Чтобы получить более детальное понимание того, что помогает нам интерпретировать цвета, эксперты провели эксперимент. Участников эксперимента попросили сидеть неподвижно, пока за их глазами наблюдало устройство на основе технологии, позволяющей астрономам отслеживать звезды. Прибор производил луч света, за которым наблюдал человек. После просмотра человек должен был описать то, что он увидел.

Выяснилось, что колбочки, расположенные на сетчатке глаза, распознают два вида сигнала: один передает черно-белое изображение, другой передает информацию о цвете. Колбочки типа S различают синий цвет, M отвечают за зеленый, а L — за красный. Но оказалось, что колбочки занимаются не только распознаванием цвета. 2/3 изученных клеток способны передавать только ахроматический сигнал, и только треть передает в мозг информацию о цвете.

Использованная в эксперименте технология позволит ученым диагностировать каждую отдельную колбочку на сетчатке людей, страдающих от глазных заболеваний.

http://www.popmech.ru/science/267042-uchenye-raskryli-istinnoe-prednaznachenie-fotoretseptorov-glaza/

#биология  
https://youtu.be/hGDBP89DdAE

Китайские нейрофизиологи сравнили активность различных областей мозга у людей с разной склонностью прокрастинировать. Это позволило обнаружить нейронные основы этого тяжелого расстройства: ослабление сигналов, поступающих от высших «волевых» центров префронтальной коры, и усиление эмоциональных команд лимбической системы. Подробности работы рассказывает статья, опубликованная журналом Scientific Reports.

Прокрастинация — склонность откладывать дел на потом, несмотря на очевидные негативные последствия такого бездействия, — превратилась в глобальную проблему: по некоторым данным, каждый пятый человек страдает ей хронически. Прокрастинацию связывают с нарушением мотивации — результата совместной работы систем сознательного контроля и эмоциональной стимуляции. Волевую сферу связывают с деятельностью префронтальной коры, а эмоциональную — с лимбической системой мозга. Поэтому Тин-юн Фэнь (Tingyong Feng) и его коллеги из Юго-Западного университета в китайском Чунцине предположили, что у людей, больше или меньше склонных к прокрастинации отличия в поведении должны кореллировать с активностью этих областей мозга, а также с «силой» связей между ними.

Чтобы проверить эту гипотезу, ученые провели томографию головного мозга 132 добровольцев (95 мужчин и 37 женщин средним возрастом 21 год), находившихся в состоянии покоя и бездействия, наблюдая за спонтанно возникающими паттернами активности нейронов. Предварительно их состояние оценили по опроснику «Общей шкалы прокрастинации» (General Procrastination Scale, GPS). Далеко не все из них оказались злостными прокрастинаторами: средний балл составил 59,3 по шкале от 0 до 100. Наблюдения в томографе показали, что количество набранных человеком баллов GPS положительно коррелирует с активностью вентромедиальной префронтальной коры и парагиппокампальной коры, и отрицательно — с активностью в передней префронтальной коре.

Ключевым узлом здесь можно назвать вентромедиальную кору. В ней сенсорная информация объединяется с нисходящими контролирующими сигналами от областей префронтальной коры, занятых высшими когнитивными функциями (такими как воля, целеполагание и долгосрочное планирование). Сюда же поступают связанные с текущим контекстом воспоминания и восходящие эмоциональные реакции лимбической системы мозга, которые приходят со стороны парагиппокампальной коры. Считается, что в нейронах вентромедиальрой коры происходит интеграция всех этих сигналов и принимается решение о реакции на ту или иную ситуацию.

Поэтому авторы предполагают, что прокрастинация может быть связана с гиперактивностью вентромедиальной коры и снижением ее ответа на сигналы высших центров мозга. При этом у добровольцев с высокими баллами по шкале GPS отмечается усиление связей между парагиппокампальной и передней префронтальной корой. Это «прямая линия» взаимодействия, посредством которой лимбическая система может непосредственно влиять на реализацию высших функций мозга. Возможно, ее усиление подавляет эти нейроны префронтальной коры, так что их контроль над решениями вентромедиальной коры ослабевает.


https://nplus1.ru/news/2016/09/19/procratinatebrain