Содержание
«Самый сильный сигнал, который стимулирует память»: Ученые выяснили, что вернуть воспоминания может запах еды
Запах любимой еды может перенести нас во времени и пространстве туда, где мы были счастливы. А с развитием технологий 3D-печати, позволяющих, в том числе, создавать съедобные материалы с определенным запахом и вкусом, открываются новые возможности для специалистов, которые хотят заставить нашу память работать лучше.
Ученые из Ланкастерского университета в Британии провели исследование, названное «Вернуться на 25 лет назад одним движением». Его участникам — пожилым людям — предлагали подробно рассказать о самых ярких событиях из жизни, а потом повторить рассказ, вдыхая запахи еды, которая фигурировала в этих событиях. Концентрированные ароматы блюд испытуемым предоставляли в виде небольших желеобразных шариков, напечатанных на 3D-принтере. Во втором случае рассказы были более подробными — под влиянием знакомых запахов испытуемые погружались в прошлое и воспроизводили события более полно и с большим количеством деталей.
Например, запах клубники позволил одной из участниц эксперимента восстановить события, последовавшие за рождением ее ребенка, так как в тот день муж принес ей в роддом банку нарезанных ягод.
Кроме того, воспоминания, сопровождавшиеся запахами еды, вызывали у участников эксперимента больше положительных эмоций. Это натолкнуло ученых на мысль, что психологи могут составлять из ароматов своего рода карту памяти своих клиентов. А благодаря 3D-принтерам, позволяющим печатать материалы с определенными запахами, у них есть возможность отправлять пожилых людей в путешествие во времени. Более того, в перспективе, по мнению исследователей, это может стать перспективным направлением для бизнеса. Такие наборы шариков с определенным запахом можно будет заказывать для ностальгических вечеров с фотоальбомами в семейном кругу. Подводя итоги исследования, профессор университета доктор Вайва Калникайте рассказала: «Наконец-то у нас есть технология, которая может помочь вернуть свои воспоминания, используя вкус и запах разных продуктов в компактной форме.
Это самые сильные сигналы, которые стимулируют память».
По этой же причине ароматы могут стать подспорьем в облегчении симптомов таких расстройств, как деменция и болезнь Альцгеймера.
Мнение эксперта
На первом этаже мозга
Есть ли будущее у таких путешествий во времени? Об этом мы поговорили с доктором психологических наук, директором Института психологии им. Л.С. Выготского Надеждой Мазуровой.
В советское время запах рыбьего жира знал каждый ребенок — им пичкали всех детсадовцев. И сегодня многие взрослые морщатся, вспомнив этот запах. Фото: соцсети
Надежда Владимировна, запахи действительно так действуют на нашу память?
Надежда Мазурова: Все так и есть. Мозг человека как дом: у него есть фундамент, первый этаж, второй этаж, третий… Чем выше этаж, тем сложнее он организован, и, соответственно, с ним труднее взаимодействовать. Так вот, восприятие запахов относится к одному из первых этажей нашего здания. Он устроен просто и подразумевает взаимодействие древнейшей коры мозга человека и ассоциативных зон, которые связаны с эмоциями.
В нем очень мало слов с верхних этажей, он построен на эмоциях и картинках. Например, если молодой человек, простившийся с девушкой, в метро чувствует запах ее духов, в его голове всплывают все связанные с ней эмоции. Это очень быстрый ход, который не встречает сопротивления в психике человека, потому что не сопряжен со словами. А с возрастом нам становится все сложнее подниматься на верхние этажи нашего здания. Пожилые люди хуже помнят все, что связано с памятью на слова, а эмоции и картинки у них воспроизводятся достаточно хорошо. И когда мы даем им определенный запах, тут же подключается эмоциональная память, они видят связанную с ним картинку. Это очень хороший способ работы с долговременной памятью.
Значит ли это, что таким образом можно воздействовать на память пожилых людей и с лечебными целями?
Надежда Мазурова: И не только на память. В психологии есть направление «эриксоновский гипноз» — сопровождение к приятным воспоминаниям. Это такое мягкое трансовое состояние, в которое погружают человека, чтобы он получил в хороших воспоминаниях ресурс для борьбы со стрессом.
И когда мы намекаем на какие-то запахи, которые тогда были, человек ярче и глубже погружается в эти приятные образы.
А в данном случае имеет значение то, что испытуемым предлагали именно запахи еды?
Надежда Мазурова: Нет, они просто выбрали еду для этого эксперимента. Но есть запахи, которые однозначно вызывают положительные эмоции. Например, есть такой эфир — запах свежевыпеченного хлеба. В любую эпоху у любого народа хлеб символизировал дом, тепло, сытость. Естественно, что он вызывает прекрасные эмоции. А запах мандаринов у многих людей ассоциируется с новогодними праздниками, с детством и дарит приятные эмоции. Но у каждого из нас есть еще спектр индивидуальных запахов, связанных с мамой, любимым человеком, с каким-то местом, например аромат моря, хвои.
То есть действительно можно на основе запахов разработать для каждого человека индивидуальное путешествие во времени?
Надежда Мазурова: Да. Если вы приблизительно представляете, где жил этот человек, с чем он мог сталкиваться, можно сделать карту памяти по запахам.
Между тем
Всем нравится ваниль
Самым популярным запахом в мире является аромат ванили. В апреле ученые из Оксфордского университета и Стокгольмского Каролинского института представили результаты исследования, для которого они попросили 235 человек из разных стран мира понюхать десять разных запахов. На втором месте оказался фруктовый аромат персиков, а на третьем цветочный — лаванды.
«Мы хотели выяснить, одинаково ли восприятие запахов у людей во всем мире и любят ли они одно и то же или это зависит от культурной принадлежности», — пояснил нейробиолог Артин Аршамян из Каролинского института. Для этого исследователи привлекли людей из разных стран и социальных слоев, в том числе представителей малайского коренного населения оранг-асли и народа чачи в Эквадоре. По словам Артина Аршамяна, он и его коллеги пришли к выводу, что реакции на запахи «в значительной степени не зависят от культурных факторов». Зато они зависят от пола. Парфюмерам давно известно, что женщины в основном предпочитают цветочные запахи, а мужчины — древесные.
Кстати, аромат ванили не случайно возглавил этот рейтинг. Этот сладкий запах обладает сильным расслабляющим эффектом. Ученым прекрасно известно, как наш организм реагирует на разные ароматы. Например, запах лаванды не зря рекомендуют перед сном — он тоже прекрасно расслабляет. К этой же группе относят валериану, ромашку, жасмин, кедр. А тем, кто испытывает тревогу, рекомендуют нюхать успокаивающие жасмин, ладан, иланг-иланг, герань, бергамот, апельсин. Цитрусовые вообще повышают настроение, кроме того, ученые считают, что ароматы лимона и грейпфрута заряжают энергией и улучшают когнитивные функции человека. Так же действуют на нас мята перечная, лавр, гвоздика. А корица и розмарин положительно влияют на творческие способности.
Кстати
Запах хлеба делает добрее
Ученые во Франции выяснили, что запах свежевыпеченного хлеба делает людей добрее и отзывчивее. Они провели эксперимент, во время которого стояли у дверей булочной или магазина одежды и делали вид, что что-то ищут в сумках.
Когда мимо проходили покупатели, организаторы исследования роняли перед ними перчатку, платок или салфетку. Рядом с булочной 77 процентов прохожих останавливались и помогали поднять упавшую вещь, а возле магазина одежды — только 52 процента.
Ученые выяснили, как даже легкое течение COVID-19 снижает качество спермы
27 октября, 2022 12:41
Источник:
пресс-служба РНФ
Петербургские ученые продемонстрировали, что спустя почти полгода в сперматозоидах мужчин, перенесших COVID-19 даже в легкой форме, уровень окислительного стресса остается высоким. В самой семенной жидкости оказалось довольно много лейкоцитов, что свидетельствует о воспалительном процессе. В дальнейшем авторы планируют выяснить, насколько это влияет на репродуктивную функцию мужчин и как долго организм будет восстанавливать нарушенные защитные механизмы мочеполовой системы.
Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ) опубликованы в International Journal of Molecular Sciences.
Поделиться
COVID-19 негативно влияет на все системы органов, включая и репродуктивную. В более ранних исследованиях сообщалось, что у мужчин, переболевших коронавирусом, в течение как минимум двух с половиной месяцев после выздоровления наблюдалось снижение подвижности сперматозоидов и уменьшение их концентрации, а также нарушение процесса образования половых клеток. При этом молекулярные механизмы таких изменений и длительность периода снижения качества спермы до сих пор остаются мало изученными. Данные вопросы становятся особенно актуальными при планировании беременности.
Ученые из НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии имени Д.
О. Отта (Санкт-Петербург) определили, какие показатели изменяются в сперме мужчин, перенесших COVID-19. В эксперименте приняли участие семнадцать пациентов, перенесших заболевание примерно пять месяцев назад в легкой форме без госпитализации и назначения лекарств, а также двадцать два здоровых добровольца. Авторы проанализировали целостность ДНК в сперматозоидах мужчин с помощью флуоресцентного красителя, соединяющегося с разрывами в цепи ДНК. Оказалось, что около половины образцов как в опытной, так в контрольной группе содержали большую долю поврежденной ДНК. Авторы предполагают, что перенесенный COVID-19 не является первопричиной повреждения ДНК, а усугубляет нарушение функций сперматозоидов.
И все же образцы спермы, полученные от переболевших мужчин и содержащие поврежденную ДНК, по ряду параметров отличались от других. Так, в этих пробах наблюдалось большее количество незрелых сперматозоидов и лейкоцитов — иммунных клеток, в норме защищающих организм от инфекций. Когда клеток этих двух типов становится слишком много, они часто вызывают развитие окислительного стресса.
Этот процесс связан с образованием активных форм кислорода: по разным причинам молекула О2 становится радикалом с одним свободным электроном и активно вступает в реакции, нарушая структуру других молекул, например, ДНК, и нанося вред клеткам.
Наличие окислительного стресса в сперме переболевших мужчин подтвердил высокий уровень окисленного дезоксигуанозина — молекулы, которая образуется при повреждении ДНК активными формами кислорода. При этом количество цинка, который играет защитную роль, наоборот, было снижен. Общий уровень антиоксидантной активности в сперме оказался сокращен практически в два раза. Все это говорит об окислительном повреждении молекул и нарушении баланса защитной системы.
«В дальнейшем мы планируем увеличивать выборку и оценить большее число различных маркеров окислительного стресса. Также интересно оценить более отдаленное влияние перенесенного COVID-19 на репродуктивную функцию мужчин и проверить, связаны ли изменения в окислительном статусе сперматозоидов с их морфологией — в частности, не происходит ли нарушения формы клеток после перенесенного заболевания», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Евгения Комарова, кандидат биологических наук, сотрудник ФГБНУ НИИ АГиР имени Д.О. Отта.
О. Отта.
Теги
Пресс-релизы
Ученые взрывают атомы лазером Фибоначчи, чтобы создать «дополнительное» измерение времени
Новая фаза была создана путем запуска лазеров на 10 ионов иттербия внутри квантового компьютера.
(Изображение предоставлено Юриком Питером через Shutterstock)
Путем лазерного импульса Фибоначчи по атомам внутри квантового компьютера физики создали совершенно новую, странную фазу материи, которая ведет себя так, как будто она имеет два измерения времени.
Новая фаза материи , созданная с помощью лазеров для ритмичного покачивания нити из 10 ионов иттербия, позволяет ученым хранить информацию гораздо более защищенным от ошибок способом, тем самым открывая путь к квантовому компьютеров , которые могут хранить данные в течение длительного времени без искажений. Исследователи изложили свои выводы в статье, опубликованной 20 июля в журнале Nature .
Включение теоретического «дополнительного» временного измерения «является совершенно другим способом мышления о фазах материи», — сказал ведущий автор Филипп Думитреску, исследователь из Центра вычислительной квантовой физики Института Флэтайрон в Нью-Йорке, .
заявление . «Я работаю над этими теориями идей более пяти лет, и наблюдать за тем, как они на самом деле реализуются в экспериментах, захватывающе».
Связанный: Потусторонний «кристалл времени», созданный внутри квантового компьютера Google, может навсегда изменить физику
метод для лучшего хранения квантовых данных. Вместо этого они были заинтересованы в создании новой фазы материи — новой формы, в которой материя может существовать, помимо стандартных твердых, жидких, газ , плазма.
Они приступили к созданию новой фазы квантового процессора h2 компании Quantinuum, который состоит из 10 ионов иттербия в вакуумной камере, которые точно контролируются лазерами в устройстве, известном как ионная ловушка.
Обычные компьютеры используют биты, или 0 и 1, для формирования основы всех вычислений. Квантовые компьютеры предназначены для использования кубитов, которые также могут находиться в состоянии 0 или 1.
Но на этом сходство заканчивается. Благодаря причудливым законам квантового мира кубиты могут существовать в комбинации или суперпозиции состояний 0 и 1 до момента их измерения, после чего они случайным образом коллапсируют либо в 0, либо в 1.
Это странное поведение является ключом к силе квантовых вычислений, поскольку оно позволяет кубитам связываться друг с другом через квантовую запутанность , процесс, который Альберт Эйнштейн назвал «жутким действием на расстоянии». Запутанность связывает два или более кубита друг с другом, связывая их свойства таким образом, что любое изменение в одной частице вызовет изменение в другой, даже если они разделены огромным расстоянием. Это дает квантовым компьютерам возможность выполнять несколько вычислений одновременно, экспоненциально повышая их вычислительную мощность по сравнению с классическими устройствами.
Но развитие квантовых компьютеров сдерживается большим недостатком: кубиты не просто взаимодействуют и запутываются друг с другом; поскольку они не могут быть полностью изолированы от окружающей среды за пределами квантового компьютера, они также взаимодействуют с внешней средой, что приводит к потере их квантовых свойств и информации, которую они несут, в процессе, называемом декогеренцией.
«Даже если вы будете держать все атомов под строгим контролем, они могут потерять свою «квантовость», разговаривая с окружающей средой, нагреваясь или взаимодействуя с вещами так, как вы этого не планировали», — сказал Думитреску.
Чтобы обойти эти надоедливые эффекты декогеренции и создать новую стабильную фазу, физики обратились к особому набору фаз, называемых топологическими фазами. Квантовая запутанность не только позволяет квантовым устройствам кодировать информацию через единичные статические положения кубитов, но и вплетать их в динамические движения и взаимодействия всего материала — в самой форме или топологии запутанных состояний материала. . Это создает «топологический» кубит, который кодирует информацию в форме, образованной несколькими частями, а не только одной частью, что значительно снижает вероятность потери информации фазой.
Ключевым признаком перехода из одной фазы в другую является нарушение физической симметрии — идеи о том, что законы физики одинаковы для объекта в любой момент времени или пространства.
Как жидкость, молекулы воды подчиняются одним и тем же физическим законам в любой точке пространства и во всех направлениях. Но если вы охладите воду настолько, что она превратится в лед, ее молекулы выберут правильные точки вдоль кристаллической структуры или решетки, чтобы расположиться поперек. Внезапно молекулы воды заняли предпочтительные точки в пространстве, а другие точки они оставили пустыми; пространственная симметрия воды была спонтанно нарушена.
Создание новой топологической фазы внутри квантового компьютера также зависит от нарушения симметрии, но с этой новой фазой симметрия нарушается не в пространстве, а во времени.
Связанный: Первая в мире многоузловая квантовая сеть является прорывом для квантового интернета в состоянии покоя и налагают свою собственную временную симметрию — когда кубиты остаются неизменными через определенные промежутки времени — это создаст ритмическую топологическую фазу в материале.
Но эксперимент не удался.
Вместо создания топологической фазы, невосприимчивой к эффектам декогеренции, обычные лазерные импульсы усиливали шум извне системы, уничтожая его менее чем через 1,5 секунды после включения.
Пересмотрев эксперимент, исследователи поняли, что для создания более надежной топологической фазы им потребуется завязать более одной временной симметрии в ионную нить, чтобы уменьшить вероятность того, что система будет зашифрована. Для этого они остановились на том, чтобы найти образец импульса, который не повторялся просто и регулярно, но, тем не менее, демонстрировал некоторую более высокую симметрию во времени.
Это привело их к последовательности Фибоначчи , в которой следующее число последовательности создается путем сложения двух предыдущих. В то время как простой периодический лазерный импульс может просто чередоваться между двумя лазерными источниками (A, B, A, B, A, B и т. д.), вместо этого их новая последовательность импульсов запускается путем объединения двух предыдущих импульсов (A, AB, АБА, АВААБ, АБААБАБА и др.
).
Эта пульсация Фибоначчи создала временную симметрию, которая, подобно квазикристаллу в пространстве, была упорядочена и никогда не повторялась. И точно так же, как квазикристалл, импульсы Фибоначчи также сжимают паттерн более высокого измерения на поверхность более низкого измерения. В случае пространственного квазикристалла, такого как мозаика Пенроуза, срез пятимерной решетки проецируется на двумерную поверхность. Глядя на импульсный паттерн Фибоначчи, мы видим, что две теоретические временные симметрии сливаются в одну физическую. 9(Изображение предоставлено Shutterstock) Система предстает как материал, существующий в каком-то высшем измерении с двумя измерениями времени — даже если в реальности это может быть физически невозможно.
Во время тестирования новый квазипериодический импульс Фибоначчи создал топографическую фазу, которая защищала систему от потери данных в течение всех 5,5 секунд теста. Действительно, они создали фазу, которая была невосприимчива к декогеренции гораздо дольше, чем другие.
«С этой квазипериодической последовательностью происходит сложная эволюция, которая устраняет все ошибки, живущие на краю», — сказал Думитреску. «Из-за этого край остается квантово-механически когерентным намного, намного дольше, чем вы ожидаете».
Хотя физики достигли своей цели, остается одно препятствие на пути превращения их фазы в полезный инструмент для квантовых программистов: ее интеграция с вычислительной частью квантовых вычислений, чтобы ее можно было вводить при вычислениях.
«У нас есть это прямое, заманчивое приложение, но нам нужно найти способ подключить его к вычислениям», — сказал Думитреску. «Это открытая проблема, над которой мы работаем».
Первоначально опубликовано на Live Science.
Бен Тернер — штатный писатель Live Science из Великобритании. Он занимается физикой и астрономией, а также другими темами, такими как технологии и изменение климата. Он окончил Университетский колледж Лондона со степенью в области физики элементарных частиц, прежде чем стать журналистом.
Когда он не пишет, Бен любит читать литературу, играть на гитаре и смущать себя шахматами.
Ученые взорвали пластик лазерами и превратили его в крошечные алмазы и новый тип воды
Пластмассы, пораженные высокоэнергетическим лазером, генерируют наноалмазы для целого ряда технологических применений.
(Изображение предоставлено Грегом Стюартом/Национальной ускорительной лабораторией SLAC)
Используя сверхмощные лазеры, ученые взорвали дешевый пластик и превратили его в крошечные «наноалмазы», тем самым подтвердив существование экзотического нового типа воды. .
Находки потенциально могут показать существование алмазного дождя на ледяных гигантах в нашей солнечной системы и объяснить, почему эти холодные миры имеют такие странные магнитные поля. Техника лазерного взрыва также может привести к более земным применениям.
Наноалмазы — это алмазов размером всего несколько нанометров или миллиардных долей метра. У них есть как существующие, так и потенциальные приложения, такие как превращение углекислого газа в другие газы и доставка лекарств в организм, сообщил Live Science соавтор исследования Доминик Краус, физик из Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf в Германии.
«Наноалмазы можно также использовать в качестве сверхмалых и очень точных квантовых датчиков температуры и магнитных полей, что может привести к множеству применений», — сказал Краус.
Этот метод также может уменьшить загрязнение пластиком, создав финансовый стимул для очистки и переработки пластика в океане, сказал он.
В течение многих лет планетологи подозревали, что алмазы образуются в холодных недрах ледяных гигантов, таких как Нептун 9.0006 и Уран .
Если эти алмазы сформируются, они прольются дождем сквозь внутренности этих замороженных миров.
Чтобы проверить, осуществим ли этот процесс, исследователи взяли лист полиэтилентерефталата (ПЭТ) пластика — типа, который используется в пластиковых бутылках — и использовали мощный оптический лазер, обнаруженный в приборе «Материя в экстремальных условиях» в Национальном университете SLAC. Когерентный источник света ускорительной лаборатории Linac для нагрева пластика примерно до 10 000 градусов по Фаренгейту (6 000 градусов по Цельсию).
Это создало давление, в миллионы раз превышающее давление земной атмосферы всего за миллиардные доли секунды. Это сокрушительное давление потрясло пластик, в результате чего атомы углерода в пластике преобразовались в кристаллическую структуру, а водород и кислород дрейфовали через эту решетку.
«Используя мощный рентгеновский лазер , мы смогли заглянуть внутрь образца и снять видеоролики о происходящих там химических реакциях», — сказал Краус. «Мы наблюдали очень эффективное образование наноалмазов внутри сжатого пластика в рамках наших экспериментов — всего за несколько наносекунд».
Обычный пластик, из которого изготавливают обычные пластиковые бутылки, может быть обработан лазером для создания ценных наноалмазов. (Изображение предоставлено Робертом Леа/Марио Сарто)
Новое исследование показывает, что этот тип образования алмазов может быть более распространенным, чем считали ученые ранее, что повышает вероятность того, что ледяные гиганты могут иметь толстые слои алмазов вокруг своих твердых ядер.
Эксперимент также убедительно свидетельствует о том, что при высоких температурах и давлениях внутри таких ледяных миров возникает экзотическое состояние воды, называемое появляется суперионный водяной лед .
Эта странная форма воды позволяет протонам двигаться через решетку кислорода атомов . По словам Крауса, если такая суперионная вода существует на ледяных гигантах, таких как Уран и Нептун, движение протонов через этот экзотический тип материи может помочь создать специфические магнитные поля, наблюдаемые на этих планетах.
Предыдущие расчеты предполагали, что атомов углерода , которые, вероятно, находятся в недрах планет, сделают любую сформировавшуюся там суперионную воду чрезвычайно нестабильной.
Но «наши эксперименты теперь показывают, что углерод и вода расслаиваются [непреднамеренное разделение веществ в смеси] посредством образования алмазов», — сказал Краус. «Таким образом, внутри планет может присутствовать изолированная вода, что делает образование суперионной воды более вероятным».