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Il cervello riconosce una melodia familiare in soli 100 millisecondi

04.11.2019

Già 100-300 millisecondi dopo aver ascoltato un breve frammento di una canzone familiare, le pupille si dilatano e l'attività neurale aumenta nell'area del cervello associata alla memoria.

I ricercatori dell'University College London hanno scoperto quanto velocemente il cervello reagisce a una melodia familiare. 22 persone hanno preso parte al loro esperimento. 10 di loro alla vigilia dello studio hanno inviato agli scienziati cinque canzoni familiari. Per ciascuna delle canzoni familiari, i ricercatori ne hanno selezionata una simile, in termini di tempo, melodia, armonia, voce e strumentazione.

Durante l'esperimento, 10 partecipanti hanno riprodotto 100 frammenti (ciascuno inferiore a un secondo) di una canzone familiare, simile a una canzone familiare e sconosciuta, presentati in ordine casuale. Altri 12 soggetti hanno ascoltato solo frammenti sconosciuti, fungendo da gruppo di controllo.

Durante l'esperimento, gli scienziati hanno monitorato come i soggetti reagiscono alle melodie. Per registrare i processi che si verificano nel cervello, i ricercatori hanno utilizzato l'elettroencefalografia (EEG), un metodo che consente di misurare l'attività elettrica in diverse aree del cervello. Inoltre, gli scienziati hanno osservato cambiamenti nel diametro della pupilla dei partecipanti.

Già 100-300 millisecondi dopo aver ascoltato un breve frammento di una canzone familiare, le pupille dei partecipanti si sono dilatate e l'attività neurale è aumentata nell'area del cervello associata alla memoria. Nel gruppo di controllo, che ascoltava melodie sconosciute, non sono state rilevate reazioni simili alla musica.

Imparando come il cervello elabora gli stimoli familiari, i ricercatori sperano di fare più luce sui processi che avvengono nel cervello nella demenza. Secondo i ricercatori, le persone con questa malattia neurodegenerativa sembrano ricordare la musica nonostante il fatto che altre parti della loro memoria non funzionino.

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Energia dallo spazio per Starship 08.05.2024

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Nuovo metodo per creare batterie potenti 08.05.2024

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Contenuto alcolico della birra calda 07.05.2024

La birra, essendo una delle bevande alcoliche più comuni, ha un gusto unico, che può cambiare a seconda della temperatura di consumo. Un nuovo studio condotto da un team internazionale di scienziati ha scoperto che la temperatura della birra ha un impatto significativo sulla percezione del gusto alcolico. Lo studio, condotto dallo scienziato dei materiali Lei Jiang, ha scoperto che a diverse temperature, le molecole di etanolo e acqua formano diversi tipi di cluster, che influenzano la percezione del gusto alcolico. A basse temperature si formano più grappoli piramidali, che riducono l'asprezza del gusto dell'"etanolo" e rendono la bevanda meno alcolica. Al contrario, con l'aumentare della temperatura, i grappoli diventano più a catena, determinando un gusto alcolico più pronunciato. Questo spiega perché il gusto di alcune bevande alcoliche, come il baijiu, può cambiare a seconda della temperatura. I dati ottenuti aprono nuove prospettive per i produttori di bevande, ... >>

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Il grafene dissala l'acqua 11.04.2017

Il problema dell'accesso all'acqua sta diventando sempre più acuto per la Terra: secondo le stime dell'ONU, entro il 2025 oltre il 14% degli abitanti del mondo avrà difficoltà ad accedere all'acqua potabile. Ad oggi, esistono diverse dozzine di metodi e tecnologie per la desalinizzazione dell'acqua di mare, alcuni dei quali sono talvolta utilizzati su scala industriale nei paesi arabi ricchi che soffrono di carenza di acqua dolce.

Tutte queste tecniche di desalinizzazione presentano due inconvenienti principali: queste tecnologie o sono troppo costose e sprecano molta energia, oppure i sistemi di purificazione si intasano rapidamente e diventano inutilizzabili. Tutto ciò rende la desalinizzazione priva di significato dal punto di vista economico.

Andrei Geim, vincitore del Premio Nobel per la Fisica 2010, e i suoi colleghi dell'Università di Manchester hanno trovato un nuovo uso per il grafene, un nuovo materiale a base di carbonio creato da Geim e Konstantin Novoselov nel 2004. Hanno scoperto che il grafene può essere trasformato in uno speciale "setaccio" atomico tenendo conto di come si comportano i diversi ioni quando sono circondati da molecole d'acqua.

Il team di Geim ha attirato l'attenzione su una semplice proprietà dell'acqua nota ai chimici da più di cento anni: la capacità di formare deboli legami idrogeno con ioni caricati negativamente e positivamente. Questa "capacità" dell'acqua spiega perché dissolve in sé la maggior parte dei sali, zuccheri, acidi e altri composti organici e inorganici. Infatti, dopo che il sale si è sciolto nell'acqua, ciascuno dei suoi ioni è circondato da una sorta di "pelliccia" di molecole d'acqua.

Gli ioni in una tale "pelliccia", come notato da Game e dai suoi colleghi, saranno notevolmente più grandi delle molecole d'acqua stesse o degli atomi a carica neutra. Grazie a ciò, possono essere setacciati dall'acqua se viene creato un setaccio che consente il passaggio delle molecole d'acqua, ma non consente il passaggio di ioni più grandi. Gli ioni saranno ritardati da loro a causa del fatto che semplicemente non "si adattano" a loro senza perdere alcune delle molecole d'acqua, il che è sfavorevole dal punto di vista energetico dal punto di vista delle leggi della fisica.

Gli scienziati hanno cercato a lungo di adattare "Nobel carbon" per questi scopi, ma il problema era che i film di grafene si gonfiano quando entrano nell'acqua e iniziano a passare non solo l'acqua, ma anche ioni di magnesio, sodio e una serie di altre sostanze. Game, Nyre e i loro colleghi hanno risolto questo problema imparando come incollare singole strisce di grafene in modo tale che quasi non si gonfino a contatto con l'acqua, usando la normale colla epossidica.

In questa forma, tali "setacci di grafene" passano solo il 2% di magnesio, sodio, potassio, litio e altri ioni, il che li trasforma effettivamente in dissalatori d'acqua ultra efficienti che non richiedono fonti di energia esterne. Non è ancora chiaro come tali film reagiranno all'inquinamento. I fisici hanno in programma di controllare nel prossimo futuro.

Quali ioni e quanti di loro passano un tale "setaccio" dipende dalla distanza tra i film, che consente loro di essere utilizzati non solo per la desalinizzazione dell'acqua, ma anche per pulire vari campioni da ioni o molecole non necessari. Come sperano gli scienziati, la facilità di fabbricazione delle loro membrane, il loro basso costo e l'elevata efficienza li aiuteranno a penetrare rapidamente anche negli angoli più poveri della Terra e quindi aiuteranno a risolvere il problema dell'accesso all'acqua.

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