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脳の遠隔操作

24.08.2017

誰かが遠くから他人の脳をコントロールしたり、他人の意志に反して走ったり、ジャンプしたり、腕を振ったりする様子を見るとき、これは私たちがSF映画またはある種の神秘的なファンタジーを見ていることを意味します. 現代科学はそのような幻想を実現するために可能な限りのことをしていますが。

ニューヨーク州立大学バッファロー校の研究者は、磁気温度刺激の方法を使用して、文字通りマウスを制御することを学びました。問題は遺伝子工学なしではありませんでした。タンパク質の遺伝子が動物に挿入され、細胞膜を通るイオンの流れを制御し、同時に温度に応答しました。

神経細胞の膜に入ると、このようなイオンチャネルが加熱されるとその活動を刺激しました。イオンゲートが開き、イオンが再配置され、膜の外側と内側の電位差が変化し、細胞は電気化学パルスを生成しました。

ヒーターは、コバルトフェライトとマンガンフェライトでできた磁性ナノ粒子でした。ナノ粒子は、遺伝子組み換えニューロンが存在する脳の特定の領域に注入されました。粒子は細胞の表面にくっつき、現在は交流磁場でそれらを加熱するだけでした-磁化の急速な変化により、ナノ粒子は熱を放出し、熱に敏感なイオンチャネルを活性化しました.

この方法は、Arnd Pralle と彼の同僚によって約 XNUMX 年間開発されました。すべては、実験用ガラス器具で成長する細胞コロニーの刺激から始まり、回虫に置き換えられ、現在ではマウスにまで及びました。

研究者たちは、脳の運動野を使って実験を行いました。このように、運動皮質に作用することにより、マウスは強制的に走らせられ、線条体によって刺激されると、げっ歯類はその場で回転し始めました。他のゾーンを刺激すると、マウスは昏迷に陥り、足をXNUMX本も動かすことができなくなりました。この研究の著者によると、ナノ粒子とフィールドの影響を受けたニューロンは、刺激を繰り返しても、元気に生きていました。

磁気温度刺激の利点は、わずか 100 マイクロメートルの非常に小さな神経細胞群を活性化できることです。

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庭の花の間引き機 02.05.2024

現代の農業では、植物の世話プロセスの効率を高めることを目的とした技術進歩が進んでいます。収穫段階を最適化するように設計された革新的な Florix 摘花機がイタリアで発表されました。このツールには可動アームが装備されているため、庭のニーズに簡単に適応できます。オペレーターは、ジョイスティックを使用してトラクターの運転台から細いワイヤーを制御することで、細いワイヤーの速度を調整できます。このアプローチにより、花の間引きプロセスの効率が大幅に向上し、庭の特定の条件や、そこで栽培される果物の種類や種類に合わせて個別に調整できる可能性が得られます。 2 年間にわたりさまざまな種類の果物で Florix マシンをテストした結果、非常に有望な結果が得られました。フロリックス機械を数年間使用しているフィリベルト・モンタナリ氏のような農家は、花を摘むのに必要な時間と労力が大幅に削減されたと報告しています。 ... >>

最先端の赤外線顕微鏡 02.05.2024

顕微鏡は科学研究において重要な役割を果たしており、科学者は目に見えない構造やプロセスを詳しく調べることができます。ただし、さまざまな顕微鏡法には限界があり、その中には赤外領域を使用する場合の解像度の限界がありました。しかし、東京大学の日本人研究者らの最新の成果は、ミクロ世界の研究に新たな展望をもたらした。東京大学の科学者らは、赤外顕微鏡の機能に革命をもたらす新しい顕微鏡を発表した。この高度な機器を使用すると、生きた細菌の内部構造をナノメートルスケールで驚くほど鮮明に見ることができます。通常、中赤外顕微鏡は解像度が低いという制限がありますが、日本の研究者による最新の開発はこれらの制限を克服します。科学者によると、開発された顕微鏡では、従来の顕微鏡の解像度の 120 倍である最大 30 ナノメートルの解像度の画像を作成できます。 ... >>

昆虫用エアトラップ 01.05.2024

農業は経済の重要な分野の 1 つであり、害虫駆除はこのプロセスに不可欠な部分です。インド農業研究評議会 - 中央ジャガイモ研究所 (ICAR-CPRI) シムラーの科学者チームは、この問題に対する革新的な解決策、つまり風力発電の昆虫エアトラップを考案しました。このデバイスは、リアルタイムの昆虫個体数データを提供することで、従来の害虫駆除方法の欠点に対処します。このトラップは風力エネルギーのみで駆動されるため、電力を必要としない環境に優しいソリューションです。そのユニークな設計により、有害な昆虫と有益な昆虫の両方を監視することができ、あらゆる農業地域の個体群の完全な概要を提供します。「対象となる害虫を適切なタイミングで評価することで、害虫と病気の両方を制御するために必要な措置を講じることができます」とカピル氏は言います。 ... >>

地球磁場に対するスペースデブリの脅威 01.05.2024

地球を取り囲むスペースデブリの量が増加しているという話を聞くことがますます増えています。しかし、この問題の原因となるのは、現役の衛星や宇宙船だけではなく、古いミッションからの破片も含まれます。 SpaceX のような企業によって打ち上げられる衛星の数が増えると、インターネットの発展の機会が生まれるだけでなく、宇宙の安全保障に対する深刻な脅威も生まれます。専門家たちは現在、地球の磁場に対する潜在的な影響に注目している。ハーバード・スミソニアン天体物理学センターのジョナサン・マクダウェル博士は、企業は急速に衛星群を配備しており、今後100年間で衛星の数は000万基に増加する可能性があると強調する。これらの宇宙艦隊の衛星の急速な発展は、地球のプラズマ環境を危険な破片で汚染し、磁気圏の安定性を脅かす可能性があります。使用済みロケットからの金属破片は、電離層や磁気圏を破壊する可能性があります。これらのシステムは両方とも、大気の保護と維持において重要な役割を果たします。 ... >>

バルク物質の固化 30.04.2024

科学の世界には数多くの謎が存在しますが、その一つにバルク物質の奇妙な挙動があります。それらは固体のように振る舞うかもしれませんが、突然流れる液体に変わります。この現象は多くの研究者の注目を集めており、いよいよこの謎の解明に近づいているのかもしれません。砂時計の中の砂を想像してください。通常は自由に流れますが、場合によっては粒子が詰まり始め、液体から固体に変わります。この移行は、医薬品生産から建設に至るまで、多くの分野に重要な影響を及ぼします。米国の研究者は、この現象を説明し、理解に近づけようと試みました。この研究では、科学者たちはポリスチレンビーズの袋からのデータを使用して実験室でシミュレーションを実施しました。彼らは、これらのセット内の振動が特定の周波数を持っていること、つまり特定の種類の振動のみが材料を通過できることを発見しました。受け取った ... >>

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Nanoresonator は 10000 倍の光を反射するのに役立ちます 22.08.2015

レンズの助けを借りて光を複数増幅しても、誰も驚かないでしょう。光の共鳴特性を変えることによってこれを達成することは、はるかに困難です。しかし、ウィスコンシン大学マディソン校 (米国) の科学者の声明によると、彼らはデバイスよりも 10 倍大きな光源として光を発することができるナノスケールのデバイスを作成することに成功しました。

彼らの発見の類推として、研究者は、反射チャンバー内の音響定在波の形成中の共鳴と音の増幅を挙げています。光は環境によっても増強され、光波エネルギーの物理的特性に影響を与えます。これを行うために、科学者は、光の波長が真空中の波長よりもはるかに長い人工材料を作成しました。これにより、より強い共鳴を実現することが可能になりました。

ナノ共振器は環境から光エネルギーを受け取り、それをサブ波長の体積に凝縮します。光がはるかに大きな表面に反射される前にかなりの量の光エネルギーが捕捉され、その後、より大きな表面に散乱されるため、微視的に小さな物体でさえ、増幅された光の中で巨大に見える.

科学者によると、超強力な散乱による小さな物体のこのような光学的「監視可能性」は、新世代の光センサーを作成するために使用できます。さらに、ナノレゾネーターは大量の光エネルギーを吸収する能力があるため、この技術は、太陽エネルギーの高効率利用に使用できる可能性を秘めています。

科学者は、ナノ共振器の光学断面がその物理的寸法を超えているため、熱伝達が強化されているため、ナノ共振器を受動冷却システムと考えています。そして、最も遠いプロジェクトでさえ、寒い空に赤外線を放射するだけのナノレゾネーターヒーターの作成に関係しています.

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