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Ha misurato il lavoro elettronico del cervello

25.12.2014

Gli scienziati dell'Ecole Polytechnique Federale de Lausanne sono stati in grado non solo di osservare, ma anche di misurare la trasmissione sinaptica in un animale grazie al metodo dell'optogenetica. Questo metodo utilizza la luce per controllare con precisione l'attività di neuroni specifici.

Gli scienziati sono stati in grado di osservare per la prima volta la trasmissione sinaptica nel cervello di un animale grazie all'optogenetica, la combinazione della genetica con la fisica della luce.

Le cellule del sistema nervoso (neuroni) comunicano facendo passare composti chimici tra loro attraverso le sinapsi. La trasmissione sinaptica è importante per il cervello e il midollo spinale per elaborare rapidamente un'enorme quantità di segnali in arrivo. Allo stesso tempo, è estremamente difficile studiare la trasmissione sinaptica in un organismo vivente.

Gli scienziati dell'Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) sono stati in grado non solo di osservare, ma anche di misurare la trasmissione sinaptica in un animale grazie al metodo dell'optogenetica. Questo metodo utilizza la luce per controllare con precisione l'attività di neuroni specifici. L'optogenetica prevede l'introduzione di canali speciali nella membrana delle cellule nervose - opsine che rispondono all'eccitazione della luce.

Durante gli esperimenti, quando la luce blu colpisce i neuroni contenenti la proteina fotosensibile, i neuroni si attivano e inviano segnali. Allo stesso tempo, gli scienziati hanno misurato i segnali elettrici nei neuroni vicini utilizzando microelettrodi in grado di registrare piccole variazioni di tensione.

Gli scienziati hanno anche utilizzato immagini all'avanguardia per esaminare in profondità il cervello dei topi e determinare il tipo di ogni interneurone che studiano. I dati hanno mostrato che le trasmissioni neuronali dai neuroni fotosensibili differivano a seconda del tipo di interneuroni.

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Macchina per diradare i fiori nei giardini 02.05.2024

Nell'agricoltura moderna si sta sviluppando il progresso tecnologico volto ad aumentare l'efficienza dei processi di cura delle piante. Presentata in Italia l'innovativa macchina per il diradamento dei fiori Florix, progettata per ottimizzare la fase di raccolta. Questo attrezzo è dotato di bracci mobili, che permettono di adattarlo facilmente alle esigenze del giardino. L'operatore può regolare la velocità dei fili sottili controllandoli dalla cabina del trattore tramite joystick. Questo approccio aumenta significativamente l'efficienza del processo di diradamento dei fiori, offrendo la possibilità di adattamento individuale alle condizioni specifiche del giardino, nonché alla varietà e al tipo di frutto in esso coltivato. Dopo due anni di test della macchina Florix su diverse tipologie di frutta, i risultati sono stati molto incoraggianti. Agricoltori come Filiberto Montanari, che utilizza una macchina Florix da diversi anni, hanno riscontrato una significativa riduzione del tempo e della manodopera necessari per diluire i fiori. ... >>

Microscopio infrarosso avanzato 02.05.2024

I microscopi svolgono un ruolo importante nella ricerca scientifica, consentendo agli scienziati di approfondire strutture e processi invisibili all'occhio. Tuttavia, vari metodi di microscopia hanno i loro limiti e tra questi c'è la limitazione della risoluzione quando si utilizza la gamma degli infrarossi. Ma gli ultimi risultati dei ricercatori giapponesi dell'Università di Tokyo aprono nuove prospettive per lo studio del micromondo. Gli scienziati dell'Università di Tokyo hanno presentato un nuovo microscopio che rivoluzionerà le capacità della microscopia a infrarossi. Questo strumento avanzato consente di vedere le strutture interne dei batteri viventi con sorprendente chiarezza su scala nanometrica. In genere, i microscopi nel medio infrarosso sono limitati dalla bassa risoluzione, ma l’ultimo sviluppo dei ricercatori giapponesi supera queste limitazioni. Secondo gli scienziati, il microscopio sviluppato consente di creare immagini con una risoluzione fino a 120 nanometri, ovvero 30 volte superiore alla risoluzione dei microscopi tradizionali. ... >>

Trappola d'aria per insetti 01.05.2024

L’agricoltura è uno dei settori chiave dell’economia e il controllo dei parassiti è parte integrante di questo processo. Un team di scienziati dell’Indian Council of Agricultural Research-Central Potato Research Institute (ICAR-CPRI), Shimla, ha trovato una soluzione innovativa a questo problema: una trappola per insetti alimentata dal vento. Questo dispositivo risolve le carenze dei metodi tradizionali di controllo dei parassiti fornendo dati sulla popolazione di insetti in tempo reale. La trappola è alimentata interamente dall'energia eolica, il che la rende una soluzione ecologica che non richiede energia. Il suo design unico consente il monitoraggio sia degli insetti dannosi che utili, fornendo una panoramica completa della popolazione in qualsiasi area agricola. “Valutando i parassiti target al momento giusto, possiamo adottare le misure necessarie per controllare sia i parassiti che le malattie”, afferma Kapil ... >>

La minaccia dei detriti spaziali al campo magnetico terrestre 01.05.2024

Sempre più spesso sentiamo parlare di un aumento della quantità di detriti spaziali che circondano il nostro pianeta. Tuttavia, non sono solo i satelliti e i veicoli spaziali attivi a contribuire a questo problema, ma anche i detriti di vecchie missioni. Il crescente numero di satelliti lanciati da aziende come SpaceX crea non solo opportunità per lo sviluppo di Internet, ma anche gravi minacce alla sicurezza spaziale. Gli esperti stanno ora rivolgendo la loro attenzione alle potenziali implicazioni per il campo magnetico terrestre. Il dottor Jonathan McDowell del Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian sottolinea che le aziende stanno rapidamente implementando costellazioni di satelliti e il numero di satelliti potrebbe crescere fino a 100 nel prossimo decennio. Il rapido sviluppo di queste armate cosmiche di satelliti può portare alla contaminazione dell'ambiente plasmatico terrestre con detriti pericolosi e una minaccia per la stabilità della magnetosfera. I detriti metallici dei razzi usati possono disturbare la ionosfera e la magnetosfera. Entrambi questi sistemi svolgono un ruolo chiave nella protezione e nel mantenimento dell'atmosfera ... >>

Solidificazione di sostanze sfuse 30.04.2024

Ci sono parecchi misteri nel mondo della scienza e uno di questi è lo strano comportamento dei materiali sfusi. Possono comportarsi come solidi ma improvvisamente trasformarsi in un liquido fluido. Questo fenomeno ha attirato l'attenzione di molti ricercatori e forse ci stiamo finalmente avvicinando alla soluzione di questo mistero. Immagina la sabbia in una clessidra. Di solito scorre liberamente, ma in alcuni casi le sue particelle iniziano a rimanere bloccate, trasformandosi da liquido a solido. Questa transizione ha importanti implicazioni per molti settori, dalla produzione di farmaci all’edilizia. Ricercatori statunitensi hanno tentato di descrivere questo fenomeno e di avvicinarsi alla sua comprensione. Nello studio, gli scienziati hanno condotto simulazioni in laboratorio utilizzando i dati provenienti da sacchetti di perle di polistirolo. Hanno scoperto che le vibrazioni all’interno di questi insiemi avevano frequenze specifiche, il che significa che solo alcuni tipi di vibrazioni potevano viaggiare attraverso il materiale. Ricevuto ... >>

Notizie casuali dall'Archivio

Amplificatore operazionale analogico a transistor 2D 18.09.2020

Un team di ricercatori dell'Università della Tecnologia di Vienna (Austria), dell'Università di Pisa (Italia) e dell'AMO (Germania), che alcuni anni fa hanno dimostrato con successo un microprocessore 2D, ha recentemente fabbricato un amplificatore operazionale analogico utilizzando un ) semiconduttore, bisolfuro di molibdeno (MoS2 ).

Grazie al film omogeneo di MoS2 cresciuto per deposizione chimica da vapore, è stato possibile ottenere transistor con ottime caratteristiche prestazionali: bassa isteresi, rapporto ON/OFF superiore a 8 ordini di grandezza, mobilità fino a 20 cm2/Vs. Un test su più di 40 dispositivi ha mostrato una buona riproducibilità di questi indicatori con piccole variazioni nella tensione di soglia e nella mobilità del portatore di carica.

Questi risultati hanno permesso agli autori di costruire un dispositivo a 4 stadi con un guadagno totale di 40 decibel. Si basa su transistor ad effetto di campo a canale n con un gate posteriore locale ed è uno dei circuiti analogici più complessi sviluppati fino ad oggi su semiconduttori monostrato.

Per dimostrare il potenziale del loro amplificatore operazionale, i ricercatori lo hanno utilizzato per fabbricare una serie di circuiti di feedback tipici, tra cui un amplificatore invertente, un integratore, un amplificatore logaritmico e un amplificatore a transimpedenza.

Sebbene l'amplificatore operazionale sia ancora allo stadio di prototipo e continuerà a migliorare, l'analisi effettuata indica che può essere prodotto su scala industriale.

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