Come il cervello ricorda i volti

29.12.2017

Un team di scienziati guidato da Doris Tsao, biologa del California Institute of Technology, utilizzando una combinazione di mappatura cerebrale e registrazione di segnali neuronali individuali, sembra aver decifrato il codice neurale per il riconoscimento facciale nei primati. Gli scienziati hanno scoperto che la frequenza di pulsazione di ciascuna cellula di determinate aree del viso (macchie sul viso, e questo è il termine) corrisponde alle sue caratteristiche individuali. Le cellule possono "sintonizzarsi" per rispondere a bit di informazioni come un sistema di bilance, quindi combinare questi bit in vari modi per riprodurre ogni caratteristica della "faccia" vista dell'animale.

Uno studio sulla capacità del cervello di elaborare le immagini ha mostrato che diverse regioni del lobo temporale del cervello, delle dimensioni di un mirtillo, sono responsabili del riconoscimento facciale.

Per capire come le cellule svolgono questa funzione di riconoscimento, Cao e Steven Le Chang hanno scattato 2000 foto di volti che differivano per 50 caratteristiche, tra cui rotondità del viso, distanza tra gli occhi e tono e consistenza della pelle. Hanno mostrato queste immagini a due scimmie, registrando l'attività dei singoli neuroni in tre diverse macchie facciali di entrambi gli animali.

Si è scoperto che i neuroni rispondono solo a una caratteristica particolare. I neuroni dell'ippocampo codificano per facce non individuali. I neuroni dividono le immagini facciali in piccole sezioni e codificano alcune caratteristiche, come la larghezza dell'attaccatura dei capelli. Inoltre, i singoli neuroni elaborano anche informazioni aggiuntive. I dati provenienti da diverse parti del viso vengono combinati per ottenere un quadro completo.

Comprendendo come funziona questa divisione del lavoro, Chang e Cao sono stati in grado di prevedere come i neuroni avrebbero reagito a un volto completamente nuovo. Hanno sviluppato un modello matematico in cui i tratti del viso erano codificati da vari neuroni. Hanno quindi mostrato alla scimmia l'immagine di un viso che non aveva mai visto prima. Utilizzando l'algoritmo creato, gli scienziati sono stati in grado, sulla base dei dati ottenuti sulle reazioni dei neuroni, di formare digitalmente un'immagine del viso visto dalla scimmia. La riproduzione si rivelò quasi indistinguibile dall'immagine che vide la scimmia.

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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 Scoperto il pianeta gemello della Terra 24.04.2014 Un team internazionale di astronomi che lavora con i dati del telescopio spaziale Kepler ha annunciato la scoperta del pianeta extrasolare Kepler-186f. La sua unicità al momento sta nel fatto che è il primo pianeta simile per molti aspetti alla Terra, che si trova anche nella zona abitabile della sua stella. Al momento si sa poco del "gemello" della Terra: il raggio dei pianeti è del 10% più grande di quello terrestre, ma non si conosce ancora né la sua composizione né la sua massa. La stella nativa - Kepler-186 è molto più fredda e più piccola del Sole - di circa il 60%. La composizione del sistema planetario, oltre a 186f, comprende altri quattro corpi celesti. Sulla loro superficie, l'acqua allo stato liquido non può essere, poiché ruotano in orbite troppo piccole. Il sistema è a 500 anni luce da noi e si trova nella costellazione del Cigno. Gli autori dello studio, sulla base delle informazioni disponibili, suggeriscono che il pianeta Kepler-186f abbia una superficie rocciosa. I dettagli sulla vita del primo "gemello" terrestre devono ancora essere chiariti. Dal suo lancio nel 2009, il telescopio spaziale Kepler è riuscito a dare un contributo significativo allo studio dello spazio esterno, in particolare al processo di ricerca di pianeti al di fuori del sistema solare. Per rilevare i pianeti extrasolari con un telescopio, viene utilizzato un metodo di transito: nel processo di osservazione continua della stessa area di stelle, gli scienziati registrano cambiamenti periodici a breve termine nella luminosità di ciascuna stella, causati da il passaggio di un pianeta in primo piano che oscura parte della luce. All'inizio del 2014, con il telescopio sono stati scoperti più di 3500 pianeti candidati, l'esistenza di 246 dei quali è stata confermata da studi più dettagliati. La ricerca di pianeti extrasolari si sta sviluppando a un ritmo tremendo: il primo pianeta al di fuori del nostro sistema è stato scoperto solo 20 anni fa, e oggi il loro numero si avvicina a trecento e più di 3mila sono in attesa di conferma. Tuttavia, trovare un pianeta simile alla Terra in orbita alla stessa distanza da una stella simile al Sole è finora fallito. Non c'è dubbio che questo evento si verificherà entro 5-10 anni, o anche prima. Gli scienziati ripongono grandi speranze sulla prossima generazione di telescopi, in particolare sulla navicella spaziale Platone dell'Agenzia spaziale europea. Il suo compito principale sarà quello di cercare direttamente pianeti simili alla Terra.

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