Архив рубрики: Новини

Вчені розшифрували приховані мовні сигнали мозку

Вчені розробляють інтерфейс мозок-комп’ютер, щоб допомогти пацієнтам з афазією Брока відновити мову.

  • Афазія Брока виникає, коли пошкодження лобової частки порушує здатність людини говорити те, що вона має намір, навіть якщо вона знає, що хоче висловити.
  • Вчені вперше ідентифікували ділянки мозку за межами лобової частки — зокрема, у скроневій і тім’яній корі — які беруть участь у намірі говорити.
  • Це відкриття має вирішальне значення для розробки інтерфейсу мозок-комп’ютер (BCI), гарантуючи, що лише запланована мова декодується, захищаючи приватні думки, які не призначені для виголошення.

Втрачено для слів: боротьба з афазією Брока

Уявіть, що ви бачите пухнастого чотирилапого, який нявкає. Подумки ви знаєте, що це таке, але слово «кіт» застрягло на кінчику язика. 

Це явище, відоме як афазія Брока або експресивна афазія, є розладом мови, який впливає на здатність людини говорити або писати. У той час як нинішнім лікуванням є логопедія, вчені з Північно-Західного університету працюють над іншим, можливо, більш ефективним методом: використання інтерфейсу мозок-комп’ютер (BCI) для перетворення сигналів мозку в вимовлені слова.

Першим кроком у цьому процесі є визначення того, звідки в мозку BCI повинен записуватись, щоб декодувати чиюсь передбачувану мову.

Зараз пристрої BCI використовуються лише для людей з паралічем внаслідок БАС або інсульту в стовбурі мозку, через що вони не можуть рухатися або спілкуватися. У цих пацієнтів BCI записують сигнали від лобової частки. Але афазія Брока, яка найчастіше вражає людей після інсульту або пухлини головного мозку, є наслідком пошкодження лобової частки мозку, де обробляється мова та частини мови. Отже, щоб допомогти пацієнтам з афазією Брока, вченим, ймовірно, знадобиться записати сигнали з інших областей мозку.

Ділянки мозку, залучені до наміру мовлення
Вчені вперше ідентифікували ділянки мозку за межами передньої частки, які беруть участь у намірі промовляти

Проривне відкриття: мовленнєвий намір у нових областях мозку

У новому дослідженні вчені Північно-Західної медицини вперше ідентифікували конкретні ділянки мозку за межами лобової частки — у скроневій і тім’яній корі — які беруть участь у намірі промовляти. Це відкриває можливість одного разу використовувати BCI для лікування афазії Брока. 

«Це невеликий, але необхідний крок», — сказав автор-кореспондент д-р Марк Слуцкі, професор неврології та нейронауки Школи медицини Фейнберга Північно-Західного університету. «Ми показали, що ці нефронтальні області справді містять інформацію про чийсь намір висловити мову, що дозволило нам розрізнити, коли вони збираються говорити від того, коли вони не говорять або просто думають про те, що вони не хочуть говорити вголос».

Дослідження буде опубліковано сьогодні (13 лютого) в  Journal of Neural Engineering.

Етичні міркування: декодування думок проти мовлення

Ці ранні висновки допоможуть вченим, коли вони врешті-решт розроблять BCI для пацієнтів з афазією Брока, щоб визначити, чи пов’язана чиясь інформація, пов’язана з промовою, з продукуванням мови чи сприйняттям мови (включаючи розуміння).

«Важливо не розшифровувати думки користувача, які не призначені для виголошення вголос, як з практичних причин, так і з етичних проблем, які це може спричинити», — сказав Слуцкі. 

Дослідження проводилося на пацієнтах без мовного дефіциту

Хоча мета полягає в тому, щоб одного разу попрацювати з пацієнтами з афазією, це дослідження проводилося за участю пацієнтів, які не мали мовного дефіциту.  Вчені зафіксували електричні сигнали з поверхні кори у дев’яти пацієнтів (у Північно-західній меморіальній лікарні) з епілепсією або пухлинами головного мозку. Електродні матриці або імплантували людям з епілепсією в рамках моніторингу нападів перед операцією, або тимчасово розміщували на мозку в операційній, у той час як пацієнти з пухлинами проходили операцію на головному мозку та картування у стані неспання.

Потім пацієнти або читали слова вголос з монітора, або мовчали (у спокої), поки дослідники записували сигнали їхнього мозку (так звані електрокортикографія або ECoG).  Наступним кроком у цьому дослідженні буде розшифровка того, що насправді сказали ці пацієнти.

Вчені виявили сусідній інопланетний світ, який може підтримувати життя

Екзопланета з деякими ключовими інгредієнтами для підтримки життя може ховатися ближче, ніж ми думали. Навколо зірки, розташованої всього за 20 світлових років від Сонячної системи, астрономи підтвердили існування того, що може бути придатним для життя світом. Екзопланета HD 20794 d у шість разів перевищує масу Землі та обертається навколо сонцеподібної зірки на правильній відстані для утворення рідкої води на її поверхні.

Кілька його властивостей ставлять під сумнів його потенційну гостинність. З усім тим, відкриття є захоплюючим, оскільки воно свідчить про те, що умови для життя можуть ховатися прямо під нашим носом.

«Для мене, природно, було величезною радістю, коли ми змогли підтвердити існування планети», — каже астрофізик Майкл Кретіньє з Оксфордського університету у Великобританії. «Це також було полегшенням, оскільки вихідний сигнал був на межі виявлення спектрографа, тому на той час було важко повністю переконатися, справжній сигнал чи ні. Захоплююче те, що його близькість до нас (лише 20 світлових років) означає, що є надія для майбутніх космічних місій отримати його зображення».

Зрештою, загадкова планета «Вулкан» може існувати лише в наших мріях
Анімація, яка показує, як орбітальна екзопланета може зміщувати світло своєї зірки

Ми не знаємо всіх інгредієнтів, які сприяють життєдіяльності, але виходячи з життя на Землі, єдине, що потрібно для всього життя, — це рідка вода. Отже, першим кроком для пошуку придатної для життя екзопланети є з’ясування, де вона обертається навколо своєї зірки.

Якщо вона надто близько, будь-яка рідка вода на її поверхні випарується під впливом тепла зірки. Якщо вона надто далеко від тепла зірки, будь-яка рідка вода замерзне. Навколо кожної зірки, принаймні теоретично, є орбітальний діапазон, де може існувати рідка вода. Цей діапазон відомий як зона проживання.

Зірка HD 20794 є багатообіцяючою перспективою для придатних для життя світів, як ми їх знаємо. Це жовтий карлик, схожий на Сонце, але трохи менший і старший, що означає, що він перебуває на піку свого життя за допомогою синтезу водню, але існує достатньо довго, щоб будь-які екзопланети, що обертаються, стабілізувалися.

У 2011 році астрономи оголосили про відкриття трьох екзопланет на орбіті навколо HD 20794, але отримати більше інформації було трохи складно. Прорив стався у 2022 році, коли Кретіньє помітив слабке періодичне коливання в спектрі зірки, яке могло бути спричинене екзопланетою, яка гравітаційно тягнула зірку, коли два тіла танцювали на взаємній орбіті.

Оскільки сигнал був дуже слабким, Кретіньє та його колегам довелося дуже ретельно проаналізувати дані та навіть зібрати більше спостережень за допомогою інструменту ESPRESSO Європейської південної обсерваторії, наступника інструменту HARPS, що лежить в основі початкового виявлення. Однак з усіма цими даними екзопланета стала зрозумілою. HD 20794 d — це світ із мінімальною масою, яка в 5,82 раза перевищує масу Землі, а радіус — від 1,7 до 2,1 раза більше земного. І його орбіта – приблизно 648 днів – несе його в зону проживання зірки.

Але є деякі застереження. Орбіта HD 20794 d має еліптичну або овальну форму; лише частина його орбіти проходить через придатну для життя зону, а його апастрон, або найдальша точка, переносить його далеко від зірки на відстані, де вода може замерзнути.

Астрономи також не знають точного радіуса екзопланети, а це означає, що вони не можуть розрахувати її щільність – характеристику, яка б виявила її склад. Якщо її радіус менший, це може бути скеляста суперземля, схожа на земну. Якщо він більший, це може бути пухнаста газоподібна міні-Непуна, що може змінити перспективи його придатності для життя. Будуть потрібні майбутні дослідження, щоб дізнатися більше про цей спокусливий, потенційно придатний для життя світ прямо на задньому дворі Сонячної системи.

«Хоча моя робота в основному полягає в пошуку цих невідомих світів, — каже Кретіньє, — я з великим ентузіазмом слухаю, що інші вчені можуть розповісти нам про цю нещодавно виявлену планету, особливо тому, що вона є одним із найближчих аналогів Землі, про які ми знаємо, і враховуючи її особливу орбіту». Дослідження опубліковано в Astronomy & Astrophysics.

Представлені Volkswagen Golf GTI та Golf R 2025 з фізичними кнопками замість сенсорних

Volkswagen представив оновлені моделі Golf GTI та Golf R 2025 модельного року. Стартова ціна Golf GTI становить $32445 за базову комплектацію S, версія SE пропонується за $37420. Топова версія Autobahn коштуватиме $40 880. Більш потужний Golf R стартує з позначки $47100, а ексклюзивна версія Black Edition оцінена в $48415.

У палітрі з’явилися два нових кольори — Alpine Silver Metallic та Slate Blue Metallic. Golf GTI оснащений 18-дюймовими алюмінієвими колісними дисками. У салоні встановлено нову декоративну панель Carbon Gray та 12,9-дюймовий сенсорний дисплей, що працює на оновленій платформі MIB3, а також фізичні кнопки замість сенсорних елементів на кермі. Покращена система бездротової зарядки та додані нові помічники водія.

Версія GTI SE відрізняється легкосплавними 18-дюймовими дисками R-дизайну, автоматичним дальнім світлом та новими спортивними сидіннями Clubsport ArtVelours. Як опція пропонується пакет шкіряної обробки з електрорегулюваннями, пам’яттю налаштувань і вентиляцією передніх сидінь за 1 300 доларів. Також у комплектації SE доступні панорамний люк, преміальна аудіосистема Harman/Kardon та безключовий доступ KESSY.

Golf R 2025 отримав силову установку на 328 к.с. і тепер є найпотужнішим серійним Golf в історії. Зовні модель виділяється новими 19-дюймовими кованими дисками, які на 20% легші за попередників, а також зміненою передньою частиною з оновленою світлотехнікою. У салоні встановлена ​​покращена мультимедійна система з 12,9-дюймовим екраном, преміальна акустика Harman/Kardon, спортивні сидіння зі шкіри Nappa з пам’яттю налаштувань та вентиляцією, а також нова панель із декоративними вставками.

Варіант Golf R Black Edition отримав чорну обробку екстер’єру, включаючи колісні диски, логотипи та декоративні елементи. Доступні три кольори кузова: Mythos Black Metallic, Pure White та Lapiz Blue Metallic. У салоні використані вставки з карбону, а також затемнена оптика та чорні гальмівні супорти з логотипом R. Для поціновувачів класики Volkswagen пропонує Euro Style Package за 3 795 доларів, що включає тканинні сидіння, дах без люка та титанову вихлопну систему Akrapovic.

Всі моделі Golf 2025 оснащені комплексом систем безпеки IQ.DRIVE, що включає адаптивний круїз-контроль, асистент паркування та адаптивні фари.

Вчені створили реактор на сонячній енергії, що перетворює CO₂

Дослідники розробили сонячний реактор, який безпосередньо захоплює CO₂ з повітря та перетворює його на стале паливо. На відміну від традиційних методів уловлювання вуглецю, цей пристрій не потребує викопного палива, що робить його революційним рішенням для кліматичної кризи. Імітуючи фотосинтез, він виробляє синтез-газ – ключовий компонент у паливі та фармацевтиці, з перспективою масштабування для виробництва рідкого палива.

Використання сонячної енергії для створення сталого палива

Вчені Кембриджського університету розробили сонячний реактор, який захоплює CO₂ безпосередньо з повітря та перетворює його на стале паливо за допомогою сонячного світла. Цей інноваційний пристрій має потенціал для виробництва пального для автомобілів та літаків, а також важливих хімічних речовин і ліків. Він може стати надійним джерелом енергії в віддалених чи автономних районах.

На відміну від традиційних технологій уловлювання вуглецю, які потребують енергії викопного палива та передбачають транспортування і зберігання CO₂, цей реактор усуває ці кроки. Натомість він безпосередньо перетворює атмосферний CO₂ на корисні продукти, використовуючи лише сонячне світло. Результати дослідження були опубліковані 13 лютого в журналі Nature Energy.

Обмеження традиційного зберігання вуглецю

Попри значні інвестиції (близько 27 мільярдів доларів у Великій Британії), технології уловлювання та зберігання вуглецю (CCS) залишаються дуже енергоємними. Також існують побоювання щодо безпечності довготривалого зберігання CO₂ під високим тиском у підземних резервуарах.

«Окрім високої вартості та енергоємності, CCS фактично виправдовує подальше спалювання викопного палива, що і стало причиною кліматичної кризи», – зазначив професор Ервін Райснер, керівник дослідження. «До того ж це нециркулярний процес, оскільки CO₂ просто зберігається під землею без жодної користі».

Перетворення шкідливого газу на корисні речовини

«А що, якщо замість закачування вуглекислого газу під землю ми будемо отримувати з нього корисні матеріали?» – сказав провідний автор дослідження, доктор Саян Кар. «CO₂ – це шкідливий парниковий газ, але його можна перетворювати на цінні хімічні речовини без шкоди для клімату».

Група професора Райснера зосереджена на розробці пристроїв, які перетворюють відходи, воду та повітря на корисні види палива та хімічні речовини. Вони працюють за принципом фотосинтезу, як рослини, і не потребують зовнішнього джерела енергії – лише сонячне світло.

Від повітря до синтез-газу: ключовий прорив

Останній винахід команди дозволяє безпосередньо перетворювати CO₂ з атмосфери на синтез-газ – важливий проміжний продукт для виробництва хімічних речовин і пального. Цей метод набагато простіший у масштабуванні, ніж попередні сонячні реактори.

Пристрій – це сонячний поточний реактор, який використовує спеціальні фільтри для уловлювання CO₂ вночі, подібно до того, як губка вбирає воду. Вдень сонячне світло нагріває захоплений CO₂, запускаючи хімічну реакцію, яка перетворює його на синтез-газ. Дзеркало на реакторі концентрує сонячне світло, підвищуючи ефективність процесу.

До рідкого пального та масштабних рішень

Дослідники зараз працюють над перетворенням сонячного синтез-газу на рідке паливо, яке можна буде використовувати для автомобілів, літаків та інших транспортних засобів – без додаткових викидів CO₂ в атмосферу.

«Якщо ми зможемо створити ці пристрої в промислових масштабах, вони вирішать дві проблеми одночасно: видалення CO₂ з атмосфери та створення чистої альтернативи викопному паливу», – пояснив Кар. «Вуглекислий газ зазвичай вважають шкідливими відходами, але насправді це величезна можливість».

Майбутнє без викопного палива?

Одна з найбільш перспективних сфер застосування цього реактора – хімічна та фармацевтична промисловість, де синтез-газ може бути використаний для створення широкого спектра продуктів без шкоди для клімату. Дослідники вже будують більшу версію реактора та планують розпочати тести навесні. Якщо пристрій буде масштабовано, він може працювати децентралізовано, дозволяючи окремим користувачам виробляти власне паливо. Це буде особливо корисно в автономних або віддалених районах.

«Замість того щоб і далі видобувати та спалювати викопне паливо для отримання необхідних продуктів, ми можемо безпосередньо захоплювати CO₂ з повітря та використовувати його повторно», – підсумував Райснер. «Ми маємо можливість побудувати циркулярну, сталу економіку – якщо знайдеться політична воля».

Apple відновлює розміщення реклами на X

Цього місяця Apple почала рекламувати на X вперше за більш ніж рік. Компанія припинила рекламу в соцмережі в листопаді 2023 року після суперечливих зауважень, зроблених її власником Ілоном Маском. Наприклад, в обліковому записі @Apple розміщено оголошення, що рекламує функції конфіденційності Safari. Рекламу помітив учасник MacRumors Аарон Перріс. В обліковому записі @AppleTV також розміщувалася реклама шоу Severance на Apple TV+.

У звіті, опублікованому минулого місяця, зазначено, що Apple знову розглядає можливість реклами на X і, очевидно, вирішила це зробити, принаймні на цей час. Apple є одним із багатьох великих брендів, які принаймні один раз призупинили рекламу на X, а також інші, зокрема Disney, Coca-Cola, Sony, IBM, Comcast тощо. Відтоді Disney та багато інших брендів обережно повернулися до реклами на платформі.

Маск придбав Twitter у 2022 році, а наступного року змінив платформу на X. Під його керівництвом X застосував більш м’який підхід до модерації вмісту, дозволяючи екстремістським поглядам поширюватися на платформі. Крім того, опальний репер Каньє Вест опублікував серію расистських і сексистських постів на X минулого тижня, перш ніж деактивувати свій обліковий запис.

Генеральний директор Apple Тім Кук та інші топ-менеджери компанії, як-от керівник відділу маркетингу Грег Джосвяк, зберігають присутність у Twitter, який став X, відколи Маск придбав платформу. Однак колишній керівник відділу маркетингу Apple Філ Шиллер вирішив залишити платформу та перейшов на інші платформи, такі як Mastodon і Bluesky.

Ця гігантська космічна структура може спотворювати наш Всесвіт

Астрономи виявили нову космічну структуру, яка простягається на понад 1,3 мільярда світлових років, що робить її найбільшим утворенням, яке коли-небудь спостерігали. Вона отримала назву Кіпу (Quipu) і містить близько 200 квадрильйонів сонячних мас у своїх безмежних просторах. Вчені припускають, що розуміння надструктури такого масштабу є ключовим для усвідомлення космічної павутини Всесвіту загалом, оскільки величезні об’єкти можуть впливати на вимірювання космічного розширення. Про цю нову знахідку оголосили 6 лютого 2025 року, щоб підкреслити, як ці відкриття можуть змінити наші методи вивчення глибокого космосу.

Космічна структура Кіпу

Прорив здійснила команда під керівництвом Ганса Бьорінгера з Інституту Макса Планка, яка разом з іншими дослідниками картографувала щільні скупчення галактик за допомогою рентгенівських спостережень. Вони змогли виявити масивну приховану масу Кіпу, аналізуючи яскраві рентгенівські скупчення галактик у рамках огляду CLASSIX.

Кіпу отримав свою назву на честь давньої інкської системи запису чисел за допомогою вузлів на шнурах. Його центральний стрижень нагадує головний вузол, від якого відходять розгалужені відгалуження, що символізує величезні космічні нитки цієї структури. Дослідники також зазначають, що подовжена форма Кіпу, зі вторинними гілками, дає нове уявлення про те, як можуть формуватися надструктури. Більшість космічних філаментів здаються прямими, але сегментована конструкція Кіпу викликає запитання про різноманітні способи збирання матерії у величезних масштабах.

Чому розмір має значення?

Експерти наголошують, що реліктове випромінювання, яке є відлунням Великого вибуху, може змінюватися під впливом таких гігантських структур, як Кіпу. Це відбувається через ефект Сакса-Вольфа, який викликає невеликі температурні зрушення у випромінюванні.

Це ускладнює отримання точних даних про ранній Всесвіт, адже суперструктури можуть вносити спотворення у вимірювання космічного розширення. Усунення таких впливів допоможе зробити майбутні дослідження точнішими. Крім того, величезні структури можуть змінювати рух галактик, створюючи відхилення від рівномірного розширення Всесвіту. Це критично важливо для визначення сталої Габбла — ключового параметра, який описує темпи розширення космосу.

Моделювання космічних структур

Моделі ΛCDM (лямбда-холодної темної матерії) передбачають існування таких масивних об’єктів. Порівнюючи спостереження з теоретичними прогнозами, вчені підтверджують, що структури на кшталт Кіпу відповідають поточним уявленням про еволюцію матерії у Всесвіті.

Симуляції великомасштабних структур показують, що галактики та їхні скупчення формуються вздовж ниток космічної павутини. Виявлення Кіпу підкреслює, як реальні дані можуть підтвердити ці моделі та спрямувати їх на подальше вдосконалення. Протягом мільярдів років менші скупчення галактик можуть зливатися, формуючи ці гігантські нитки. Такі злиття вивільняють величезну кількість енергії, яка нагріває навколишній газ і запускає хвилі зореутворення, надаючи кожній суперструктурі унікальних характеристик.

Різкі зміни у галактиках

Астрономи порівнюють галактичні скупчення, розташовані в менш щільних регіонах, із тими, що входять до складу надструктур. Вони виявили значні відмінності в розподілі галактик, що свідчить про вплив навколишнього середовища на їхню еволюцію.

Спостереження показують, що скупчення в межах таких колосальних структур є масивнішими і мають складніші взаємодії між галактиками. Це може допомогти зрозуміти, як розташування впливає на народження, розвиток і трансформацію зоряних систем. Також вчені намагаються пояснити, чому деякі галактики раптово припиняють утворювати нові зорі, тоді як інші, навпаки, переживають періоди активного зореутворення.

Гравітаційне лінзування та спотворення зображень

Масивні гравітаційні поля суперструктур, таких як Кіпу, можуть спотворювати світло далеких об’єктів через ефект гравітаційного лінзування. Це може вносити похибки в астрономічні спостереження, коли вчені намагаються створити карти далеких космічних об’єктів.

Майбутні огляди неба повинні враховувати ці спотворення, щоб уникнути змішування реальних сигналів із артефактами. Новітні інструменти покликані зменшити такі похибки та підвищити точність астрономічних вимірювань. Вчені припускають, що навіть одна неправильно інтерпретована лінза може спотворити цілі каталоги далеких галактик. Точне розуміння цього ефекту стане критичним випробуванням для майбутніх місій, спрямованих на вивчення темної енергії та темпів розширення Всесвіту.

Тимчасовий, але важливий феномен

Космічна структура Кіпу не залишиться незмінною назавжди — її частини з часом розпадуться на окремі гравітаційно зв’язані зони. Проте зараз вона є унікальним об’єктом для дослідження того, як такі великі утворення формуються і впливають на свій простір.

Вчені підкреслюють, що Кіпу має достатню масу, щоб чинити потужний гравітаційний вплив на навколишню матерію. Вони вважають це рідкісною можливістю для вимірювання процесів, які формують і розсіюють ці гігантські мережі. Кожен сегмент Кіпу, ймовірно, містить газові хмари та темну матерію, які можуть рухатися з різною швидкістю. Згодом вони можуть або розпадатися на менші структури, або, навпаки, зливатися, змінюючи космічний ландшафт несподіваними способами.

Кіпу як модель

Вчені планують дослідити, як членство в надмасивних структурах впливає на еволюцію галактик. Вони хочуть зіставити щільність скупчень із темпами зореутворення, хімічним складом та іншими параметрами.

«Це тимчасові конфігурації. Вони є особливими фізичними об’єктами з унікальними властивостями та спеціальним космічним середовищем, яке заслуговує на детальне вивчення», — зазначив Ганс Бьорінгер, головний автор дослідження.

Астрономи вважають, що Кіпу може слугувати моделлю для розуміння найбільших утворень у Всесвіті та їхнього впливу на майбутні астрономічні огляди. Дослідження опубліковано в журналі Astronomy and Astrophysics.