Клітини сітківки ока можуть містити ключ до справжнього сприйняття кольорів

Рочестерські дослідники використали адаптивну оптику, щоб отримати уявлення про складну роботу сітківки та її роль в обробці кольору. Вони ідентифікували невловимі гангліозні клітини сітківки (RCG) у ямці ока, які можуть пояснити, як люди бачать червоний, зелений, синій і жовтий.

Вченим давно цікаво, як три типи колбочок фоторецепторів ока працюють разом, щоб дозволити людям сприймати колір. У новому дослідженні в Journal of Neuroscience дослідники з Університету Рочестера використовували адаптивну оптику для ідентифікації рідкісних гангліозних клітин сітківки (RGC), які могли б допомогти заповнити прогалини в існуючих теоріях сприйняття кольору.

Сітківка має три типи колбочок для визначення кольору, чутливих до коротких, середніх або довгих хвиль світла. Гангліозні клітини сітківки передають дані від цих колбочок до центральної нервової системи.

У 1980-х роках Девід Вільямс, професор медичної оптики Вільяма Г. Алліна, допоміг скласти карту «кардинальних напрямків», які пояснюють визначення кольорів. Однак існують відмінності в тому, як око розпізнає колір і як колір здається людині. Вчені підозрювали, що хоча більшість RGC слідують кардинальним напрямкам, вони можуть працювати в тандемі з невеликою кількістю некардинальних RGC для створення більш складного сприйняття.

Виявлення некардинальних RGC

Нещодавно група дослідників з Рочестерського центру візуальних наук, Інституту оптики та Інституту очей Флаума ідентифікувала деякі з цих невловимих некардинальних RGC у ямці, які могли б пояснити, як люди бачать червоний, зелений, синій і жовтий.

«Ми ще нічого не знаємо напевно про ці клітини, окрім того, що вони існують», — каже Сара Паттерсон, докторант Центру візуальних наук, яка керувала дослідженням. «Нам потрібно ще багато чого дізнатися про те, як працюють їхні властивості реакції, але вони є переконливим варіантом як відсутня ланка в тому, як наша сітківка ока обробляє колір».

Досягнення адаптивної оптики

Команда використала адаптивну оптику, яка використовує деформоване дзеркало для подолання викривлення світла та вперше була розроблена астрономами для зменшення розмиття зображення в наземних телескопах. У 1990-х роках Вільямс і його колеги почали застосовувати адаптивну оптику для вивчення людського ока. Вони створили камеру, яка компенсувала спотворення, викликані природними абераціями ока, створюючи чітке зображення окремих фоторецепторних клітин.

«Оптика кришталика ока недосконала і справді знижує роздільну здатність, яку можна отримати за допомогою офтальмоскопа», — каже Паттерсон. «Адаптивна оптика виявляє та виправляє ці аберації та дає нам кристально чистий погляд в очі. Це дає нам безпрецедентний доступ до гангліозних клітин сітківки, які є єдиним джерелом візуальної інформації для мозку».

Паттерсон каже, що покращення нашого розуміння складних процесів сітківки зрештою може допомогти створити кращі методи відновлення зору для людей, які його втратили.

«Люди мають понад 20 гангліозних клітин, а наші моделі людського зору базуються лише на трьох», — каже Паттерсон. «У сітківці відбувається стільки всього, про що ми не знаємо. Це одна з рідкісних областей, де інженерія повністю випередила фундаментальну візуальну науку. Люди зараз там із протезами сітківки в очах, але якби ми знали, що роблять усі ці клітини, ми могли б фактично мати протези сітківки, що керують гангліозними клітинами відповідно до їхньої фактичної функціональної ролі».

Компанії Dell виповнилося 40 років

У 1984 році Майкл Делл (Michael Dell) зареєстрував компанію під назвою Dell Computer Corporation, яка розпочала роботу під брендом PC’s Limited. За наступні чотири десятиліття її історія відобразила історію світу персональних комп’ютерів.

Для галузі ПК 1984 рік видався бурхливим — тоді про себе голосно заявили молоді таланти, які рухаються грандіозними ідеями. У тому році 28-річний Стів Джобс (Steve Jobs) представив культовий Apple Macintosh у рекламному ролику на Суперкубку США, який зняв Рідлі Скотт (Ridley Scott). Це був важкий удар IBM, яка за три роки до цього представила перший персональний комп’ютер на процесорі Intel. Тоді ж 28-річний Білл Гейтс (Bill Gates) керував розробкою MS-DOS — операційної системи, яка працюватиме на клонах IBM PC; Роком раніше Microsoft випустила Windows 1.0.

Усі ці молоді таланти здавалися старими в порівнянні з 19-річним Майклом Деллом, першокурсником Техаського університету. На початку 1984 року він розпочав невеликий бізнес, закупивши на $1000 комплектуючі для ПК і почав приймати замовлення на модернізацію комп’ютерів IBM. До кінця року компанія збирала на замовлення ПК, які могли зрівнятися з IBM PC, але коштували вдвічі дешевше. У перші місяці, як потім писав Делл, штат компанії складався з «трьох хлопців з викрутками, що сидять за шестифутовими (1,83 м) столами і модернізують машини». За рік компанія переїхала в приміщення площею 2,8 тис. м², а річний обсяг продажів досяг $60 млн. Через чотири роки, 22 червня 1988 року, компанія відмовилася від марки PC’s Limited і стала публічною з ринковою капіталізацією $85 млн. У 2000 році капіталізація Dell досягла $100 млрд, але бульбашка доткомів, що лопнула, повернула галузь на землю.

Секретом успіху Dell стала її бізнес-модель: ПК, що збиралися на замовлення, продавалися безпосередньо споживачам і підприємствам — компанії не потрібно підтримувати товарні запаси. Сьогодні домінування цієї моделі ПК на процесорах Intel ми сприймаємо як щось зрозуміле, але в 1984 році це було не так очевидно. Тоді існувало безліч альтернатив від Apple Macintosh, Radio Shack TRS-80 чи Commodore Amiga. Але завдяки популярним програмам, таким як Lotus 1-2-3 та WordPerfect, а також апаратній архітектурі, що дозволяє легко модернізувати конфігурацію, ринок IBM-сумісних ПК почав швидко розвиватися. З самого початку Dell посіла перше місце у списку альтернатив IBM і стрімко наближалася до лідера. Додатковим стимулом став вихід Windows 3.1 у 1992 році, за яким у 1995 році пішла Windows 95.

Протягом перших 15 років бізнес Dell зростав приголомшливими темпами. 1990 року компанія відкрила завод в ірландському Лімериці, щоб обслуговувати замовлення з Європи, Близького Сходу та Африки, а 1995 року вийшла на азіатський ринок. До 1992 року, всього через чотири роки після виходу на біржу, компанія увійшла до списку Fortune 500. З 1996 по 2000 рік щоденні продажі Dell зросли з $1 млн до $40 млн, а ціна її акцій щороку майже подвоювалася. До 2000 року компанія стала найбільшим виробником ПК у США, а у всьому світі вона поступалася лише Compaq.

Крім казкового багатства, Стіва Джобса, Білла Гейтса та Майкла Делла об’єднує те, що вони покинули навчання у вишах, щоб побудувати бізнес. У вісімдесяті Гейтс і Делл самі очолювали свої компанії, що швидко ростуть, а Джобс в 1983 році найняв Джона Скаллі (John Sculley) з PepsiCo на посаду глави Apple. Через два роки Скаллі звільнив Джобса, а Apple увійшла в піку — і ще через кілька років рада директорів компанії звільнила самого Скаллі, який завоював титул одного з найгірших керівників в історії за версією журналу CEO Magazine. У 1997 році, коли Apple зазнавала невдачі як публічна компанія, у Делла запитали, що він зробив би на посаді гендиректора Apple. «Я б закрив її і роздав гроші акціонерам», — відповів тоді Делл. В інтерв’ю від 2011 року він заявив, що його відповідь тоді неправильно витлумачили. Сьогодні ринкова капіталізація Apple більш ніж 30 разів перевищує вартість Dell.

У дев’яності роки Dell мав кілька серйозних конкурентів у сфері прямих продажів ПК. Найбільшою з них була Gateway 2000 (згодом просто Gateway) — 1997 року вона отримала понад $1 млрд прибутку при виручці $6,3 млрд і відхилила пропозицію про поглинання компанією Compaq за $7 млрд. До 2007 року вона практично припинила свою діяльність, а бренд викупила Acer вже за $700 млн. Грізними суперниками також були Hewlett-Packard і Compaq. Остання ще 1983 року представила портативний клон IBM PC і вважалася провідним виробником ПК з погляду передових рішень. У 2002 році Compaq була поглинена HP.

«Нульові» для Dell виявилися непростими. 2004 року Майкл Делл пішов з посади гендиректора і передав кермо влади Кевіну Роллінзу (Kevin Rollins) — він був менеджером, а не технічним фахівцем. За недовгий час його перебування на посаді Dell поступилася лідерством HP і потрапила під розслідування Комісії з цінних паперів та бірж (SEC) за «порушення в бухгалтерському обліку». Зросла кількість скарг з боку клієнтів і репутація компанії серйозно постраждала — якість обслуговування різко впала. У грудні 2007 року Роллінз подав у відставку, а на посаду гендиректора повернувся Майкл Делл.

З поверненням Делла компанія впевнено закріпилася на третьому місці у списку світових виробників ПК після Lenovo, яка у 2005 році викупила відповідний бізнес IBM та HP. У наступні п’ять років компанія серйозно підійшла до розвитку корпоративного напряму, поглинувши Perot Services та перейменувавши її в Dell Services. Далі вона поглинула безліч компаній у галузі зберігання даних, системного управління, хмарних обчислень, захисту даних та розробки ПЗ. У 2013 році ринок ПК різко впав, і Майкл Делл за $24,4 млрд викупив Dell, знову зробивши свою компанію приватною. Це дозволило їй відійти від роботи від кварталу до кварталу та перейти на довгострокові проекти. У 2016 році Dell поглинула виробника систем зберігання даних EMC за $67 млрд. У 2018 році компанія, перейменована на Dell Technologies, повернулася на біржу і досягла ринкової капіталізації в $21,7 млрд — з того часу її акції зросли на 500%.

У своєму останньому річному звіті Dell Technologies повідомила, що має 133 тис. співробітників по всьому світу. Більше 21% зі $101 млрд виручки надійшли від послуг, а ще $9,3 млрд компанія отримала у вигляді спеціальних дивідендів при поглинанні Vmware компанією Broadcom. Сьогодні Dell продовжує випускати ПК та периферійні пристрої: настільні комп’ютери, ноутбуки, робочі станції, монітори та док-станції – при цьому половина продажів припадає поза США. Компанія продає сервери, системи зберігання даних та мережеве обладнання — це допомагає корпоративним клієнтам запускати хмарні середовища та керувати ними, займатися машинним навчанням, штучним інтелектом та аналізом даних. Компанія продовжує продавати послуги Vmware та залишається власником Secureworks – провідним світовим постачальником послуг у сфері кібербезпеки. А починалося все із вкладення $1000.

Представлений Subaru WRX Sportwagon 2025

Універсал Subaru WRX Sportwagon 2025 стане привабливим автомобілем для поціновувачів механічної коробки перемикання передач, при цьому поки що він заявлений тільки для мексиканського ринку.

Subaru вже відкрила попереднє замовлення на WRX Sportwagon у Мексиці, хоча поставки почнуться ближче до кінця року. Під капотом розташується 2,4-літровий оппозитний турбомотор потужністю 271 к.с., який видає 359 Нм моменту, що крутить. Він буде поєднуватися з повним приводом та 6-ступінчастою «механікою». За бажанням покупці можуть вибрати версію з варіатором CVT.

Під час запуску покупцям запропонують три версії Subaru WRX Sportwagon. Початкова модифікація High 6MT з МКПП коштуватиме 48 500 доларів. Топова версія tS CVT з варіатором коштуватиме 54 500 доларів.

Універсал Subaru WRX відомий на інших ринках як Levorg та базується на платформі Impreza/WRX. Модель була розроблена у 2022 році та позиціонується як високопродуктивний універсал у дусі Audi RS6 Avant та BMW M5 Touring. Тільки з більш демократичними цінами – конкуренти з Інгольштадта та Мюнхена легко переступають рубіж $100 000.

Вчені з’ясували, що дозволяє людині орієнтуватися у просторі

Орієнтуватися у просторі людям допомагає спеціальний механізм мозкової активності, точну локалізацію якого визначили фахівці з Німеччини та Великобританії. Схожий «внутрішній компас» раніше виявили у гризунів.

За навігацію, тобто розуміння, як переміститися з однієї точки до іншої, відповідають нервові клітини головного мозку. При цьому виміряти нейронну активність у людей під час руху непросто, тому що існуючі методи в основному вимагають, щоб людина залишалася якомога нерухомішою.

Дослідники з Бірмінгемського університету у Великій Британії та Мюнхенського університету імені Людвіга та Максиміліана в Німеччині впоралися з цією проблемою, застосувавши мобільні пристрої електроенцефалографії та технологію motion capture (захоплення руху) — метод, що дозволяє оцифровувати рух об’єкта та створювати анімовані тривимірні моделі. Фахівці вивчили, що і в якій частині мозку відбувається в моменти, коли людині необхідно виконати дію, пов’язану з орієнтуванням у просторі. Результати їхньої роботи опублікував журнал Nature Human Behavior.

Вчені виявили нейронний сигнал, що передує повороту голови або переміщенню погляду у потрібному напрямку. За даними наукової статті, його джерело — скронева частка головного мозку. При цьому найбільш сильним сигнал був у середній скроневій частці. Аналогічний механізм раніше виявляли у птахів, щурів та кажанів.

Визначити, де саме знаходиться «внутрішній нейронний компас», дозволила серія експериментів за участю 62 дорослих людини, серед яких було 52 здорових і 10 хворих на епілепсію. Їм пропонували виконувати завдання, що вимагають повертати голову або спрямовувати погляд на потрібний бік. Активність мозку реєстрували за допомогою шапочок із датчиками ЕЕГ, які вимірюють сигнали від шкіри голови, а також за допомогою внутрішньочерепної електроенцефалографії.

«Виділення цих сигналів дозволяє по-справжньому зосередитись на тому, як мозок обробляє навігаційну інформацію і як ці сигнали взаємодіють з іншими сигналами, наприклад візуальними орієнтирами. Наш підхід відкрив нові можливості для вивчення цих особливостей, що може мати значення для досліджень нейродегенеративних захворювань та навіть для вдосконалення навігаційних технологій у робототехніці та штучному інтелекті», — зазначили автори дослідження.

Серед нейродегенеративних захворювань, вивчення яких можуть бути корисні отримані результати, — хвороби Паркінсона і Альцгеймера. За них часто порушуються навігація та орієнтування у просторі.

Надалі дослідники планують сфокусуватися у тому, як людський мозок орієнтується у часі. Вони сподіваються, що результати, пов’язані з «внутрішнім компасом», допоможуть зрозуміти, чи відповідає подібна нейронна активність за пам’ять.

Microsoft створює секретну службу ШІ для спецслужб США

Корпорація Microsoft запустила призначену для спецслужб США модель генеративного штучного інтелекту на суперкомп’ютері повністю ізольованому від інтернету. Тепер Малдер та Скаллі зможуть безпечно використовувати сучасні технології для аналізу надсекретної інформації.

За словами представника Microsoft, вперше велика мовна модель генеративного ШІ на основі GPT-4 повністю відокремлена від інтернету. Більшість подібних моделей, включаючи ChatGPT від OpenAI, покладаються на хмарні сервіси для навчання та визначення закономірностей, але Microsoft хотіла надати розвідувальному співтоваристві США «по-справжньому безпечну систему».

Розвідувальні служби всіх країн розраховують, що генеративний ШІ допоможе в аналізі обсягів щоденно генерованої секретної інформації, що швидко зростають, але їм необхідно збалансувати звернення до великих мовних моделей з ризиком витоку або злому. Минулого року ЦРУ запустило службу, подібну до ChatGPT, для роботи з несекретними документами, але спецслужбам потрібно обробляти набагато більш конфіденційні дані.

«Йде гонка щодо впровадження генеративного ШІ у розвідувальні дані», — заявила помічник директора Центру транснаціональних та технологічних місій ЦРУ Шитал Патель (Sheetal Patel). — Перша країна, яка використовуватиме генеративну ШІ, виграє цю гонку. І я хочу, щоби це були ми».

Microsoft витратила 18 місяців на розробку та впровадження системи, включаючи капітальні доопрацювання існуючого суперкомп’ютера в Айові. Подана модель GPT4 є статичною, тобто вона може лише аналізувати інформацію, але не навчатися цих даних. Таким чином, уряд може зберегти свою модель «чистою» та запобігти витоку секретної інформації. Прогнозується, що доступ до системи отримають близько 10 000 співробітників зі спеціальним допуском. Джерело

Вчені виявили нову властивість світла

Дослідницька група на чолі з хіміками з Каліфорнійського університету в Ірвіні відкрила раніше невідомий спосіб взаємодії світла з речовиною — відкриття, яке може призвести до вдосконалення сонячних енергетичних систем, світлодіодів, напівпровідникових лазерів та інших технологічних досягнень.

У статті, опублікованій нещодавно в журналі ACS Nano, вчені разом з колегами з російського Казанського федерального університету пояснюють, як вони дізналися, що фотони можуть отримувати значний імпульс, подібний до імпульсу електронів у твердих матеріалах, коли вони обмежені нанометровими проміжками в кремнії.

«Кремній — другий за поширеністю елемент на Землі, і він є основою сучасної електроніки. Однак, будучи напівпровідником непрямої дії, його використання в оптоелектроніці стримується поганими оптичними властивостями», — сказав старший автор дослідження Дмитро Фішман, ад’юнкт-професор хімії в Каліфорнійському університеті в Ірвіні.

За його словами, хоча кремній не випромінює світло у своїй об’ємній формі, пористий і наноструктурований кремній може виробляти видиме світло після впливу видимого випромінювання. Вчені знали про це явище протягом десятиліть, але точне походження освітлення було предметом дискусій.

«У 1923 році Артур Комптон відкрив, що гамма-фотони мають достатній імпульс для сильної взаємодії з вільними або зв’язаними електронами. Це допомогло довести, що світло має як хвильові, так і корпускулярні властивості, і це відкриття принесло Комптону Нобелівську премію з фізики в 1927 році», — сказав Фішман.

«У наших експериментах ми показали, що імпульс видимого світла, обмежений нанорозмірними кристалами кремнію, створює подібну оптичну взаємодію в напівпровідниках».

Розуміння походження взаємодії вимагає ще однієї подорожі на початок 20-го століття. У 1928 році індійський фізик К.В. Раман, лауреат Нобелівської премії з фізики 1930 року, спробував повторити експеримент Комптона з видимим світлом. Однак він зіткнувся з величезною перешкодою у вигляді суттєвої різниці між імпульсом електронів та імпульсом видимих фотонів.

Графічна анотація. Кредит: ACS Nano (2024). DOI: 10.1021/acsnano.3c12666

Незважаючи на цю невдачу, дослідження Раманом непружного розсіювання в рідинах і газах призвели до відкриття того, що зараз визнається як коливальний ефект Рамана, а спектроскопія — найважливіший метод спектроскопічного дослідження речовини — стала відома як розсіювання Рамана.

«Наше відкриття імпульсу фотонів у невпорядкованому кремнії пов’язане з однією з форм електронного комбінаційного розсіювання», — сказав співавтор дослідження Ерік Потма, професор хімії з Каліфорнійського університету в Ірвіні. «Але на відміну від звичайного коливального комбінаційного розсіювання, електронне комбінаційне розсіювання передбачає різні початковий і кінцевий стани для електрона — явище, яке раніше спостерігалося лише в металах».

Для своїх експериментів дослідники виготовили в лабораторії зразки кремнієвого скла, які варіювалися за ступенем прозорості від аморфного до кристалічного. Вони піддали кремнієву плівку товщиною 300 нанометрів щільно сфокусованому безперервному лазерному променю, який сканували, щоб записати масив прямих ліній.

На ділянках, де температура не перевищувала 500 градусів Цельсія, процедура призвела до утворення однорідного зшитого скла. На ділянках, де температура перевищувала 500 С, утворювалося гетерогенне напівпровідникове скло. Ця «світлопінна плівка» дозволила дослідникам спостерігати, як змінюються електронні, оптичні та теплові властивості в нанометровому масштабі.

«Ця робота кидає виклик нашому розумінню взаємодії світла і матерії, підкреслюючи критичну роль імпульсу фотонів», — сказав Фішман.

«У невпорядкованих системах узгодження імпульсів електронів і фотонів підсилює взаємодію — аспект, який раніше асоціювався лише з високоенергетичними гамма-фотонами в класичному комптонівському розсіюванні. Зрештою, наше дослідження прокладає шлях до розширення традиційних оптичних спектроскопій за межі їх типових застосувань у хімічному аналізі, таких як традиційна коливальна раманівська спектроскопія, у сферу структурних досліджень — інформації, яка повинна бути тісно пов’язана з імпульсом фотона».

Потма додав: «Ця нещодавно відкрита властивість світла, без сумніву, відкриє нову сферу застосування в оптоелектроніці. Це явище підвищить ефективність пристроїв перетворення сонячної енергії та світловипромінюючих матеріалів, включаючи матеріали, які раніше вважалися непридатними для випромінювання світла».