Посты

Some SEO Title

Фильтры:

ID площадки

Поиск по ключевому слову:

Фильтры

Дата:

Социальные сети:

Репосты:

Комментарии:

Охват:

График публикаций площадки

Всего 350 постов в 1 канале

cover
Длительные нагрузки сделали бетон более прочным
25 марта 2025, 14:09

#materials@versus_pseudoscience #материаловедение@versus_pseudoscience

Прочность бетона увеличивается на 7–10% при долговременных статических нагрузках и на 20–32% — при динамических, однако при этом материал становится более жестким и хрупким, то есть меньше деформируется перед тем, как разрушиться. К такому выводу пришли ученые, подвергнув бетон разных классов прочности динамическим нагрузкам после 180 дней длительного статического нагружения. Этот эксперимент имитировал условия эксплуатации железобетонных конструкций в реальных зданиях, где нагрузки действуют годами. На основе полученных данных авторы разработали математическую модель, которая позволит проектировать более устойчивые здания и сооружения, способные выдерживать аварийные воздействия, например, связанные с внезапным разрушением одной из несущих конструкций. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Structures.

Железобетонные конструкции в ходе эксплуатации подвергаются постоянной (статической) нагрузке, а в случае аварийных ситуаций, например, при внезапном разрушении колонны или перекрытия, — высокоинтенсивному динамическому воздействию. Такие события могут привести к обрушению здания, поэтому важно понимать, как бетон ведет себя при комбинированных статико-динамических нагрузках.

Исследователи из Национального исследовательского Московского государственного строительного университета (Москва) провели серию экспериментов на бетонных образцах разных классов прочности, широко используемых в массовом строительстве. Бетоны в течение 180 дней подвергали предварительной длительной статической нагрузке, которая составляла примерно 60% от ожидаемого предела прочности — максимальной нагрузки, которая может действовать на материал в условиях нормальной эксплуатации конструкций.

В этих испытаниях авторы определяли, как в бетоне со временем при постоянной нагрузке появляются и растут деформации, а также как происходит усадка материала — уменьшение размеров и объема бетона из-за испарения влаги и сопутствующих физико-химических процессов для каждой серии образцов. После этого исследователи доводили образцы до разрушения при различных скоростях нагружения.

Результаты показали, что длительная нагрузка положительно влияет на прочность бетона как при статических, так при динамических испытаниях. Прочность образцов, которые подвергали длительной нагрузке, увеличилась на 7–10% при статических испытаниях и на 20–32% — при динамических. Это происходит потому, что силы, которые возникают в материале под воздействием внешней нагрузки или других факторов (например, усадки или изменения температуры) перераспределяются более равномерно внутри бетона. А в зонах контакта между компонентами бетона (основными материалами, из которых он состоит) силы становятся меньше.

На основе экспериментальных данных исследователи предложили нелинейную вязкоупругую модель, в которой учли как долговременные деформации бетона (ползучесть и усадку), так и его реакцию на динамические нагрузки, такие как вибрации и удары. На первом этапе с помощью модели можно рассчитать деформации бетона под действием статической нагрузки с учетом изменения свойств материала из-за «старения». На втором этапе расчетов оценивают динамическое поведение бетона. В этом случае учитывают, что материал уже подвергался долговременной нагрузке и будет вести себя иначе по сравнению с новым. Так, если бетон долго подвергается нагрузке, его прочность увеличивается, потому что внутренняя структура становится плотнее. Но из-за этого он хуже выдерживает деформации (изменение формы) при внезапных нагрузках — становится более хрупким и легче трескается.

Предложенная модель позволяет прогнозировать, как бетон будет вести себя при аварийных ситуациях, таких как внезапное разрушение несущих элементов здания. Это особенно важно, чтобы корректно оценить устойчивость конструкций к прогрессирующему обрушению — случаю, когда повреждение какой-либо малой части сооружения ведет к частичному или полному его разрушению.

Полученные результаты будут полезны при проектировании зданий и сооружений с учетом требований защиты от прогрессирующего обрушения.

«В будущем мы планируем применить предложенную модель для анализа устойчивости железобетонных конструкций с учетом их эксплуатационного режима и срока службы», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Сергей Савин, кандидат технических наук, доцент кафедры железобетонных и каменных конструкций Национального исследовательского Московского государственного строительного университета.

#versus_pseudoscience

https://indicator.ru/chemistry-and-materials/dlitelnye-nagruzki-sdelali-beton-bolee-prochnym-25-03-2025.htm
cover
Длительные нагрузки сделали бетон более прочным
25 марта 2025, 14:09

#materials@versus_pseudoscience #материаловедение@versus_pseudoscience

Прочность бетона увеличивается на 7–10% при долговременных статических нагрузках и на 20–32% — при динамических, однако при этом материал становится более жестким и хрупким, то есть меньше деформируется перед тем, как разрушиться. К такому выводу пришли ученые, подвергнув бетон разных классов прочности динамическим нагрузкам после 180 дней длительного статического нагружения. Этот эксперимент имитировал условия эксплуатации железобетонных конструкций в реальных зданиях, где нагрузки действуют годами. На основе полученных данных авторы разработали математическую модель, которая позволит проектировать более устойчивые здания и сооружения, способные выдерживать аварийные воздействия, например, связанные с внезапным разрушением одной из несущих конструкций. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Structures.

Железобетонные конструкции в ходе эксплуатации подвергаются постоянной (статической) нагрузке, а в случае аварийных ситуаций, например, при внезапном разрушении колонны или перекрытия, — высокоинтенсивному динамическому воздействию. Такие события могут привести к обрушению здания, поэтому важно понимать, как бетон ведет себя при комбинированных статико-динамических нагрузках.

Исследователи из Национального исследовательского Московского государственного строительного университета (Москва) провели серию экспериментов на бетонных образцах разных классов прочности, широко используемых в массовом строительстве. Бетоны в течение 180 дней подвергали предварительной длительной статической нагрузке, которая составляла примерно 60% от ожидаемого предела прочности — максимальной нагрузки, которая может действовать на материал в условиях нормальной эксплуатации конструкций.

В этих испытаниях авторы определяли, как в бетоне со временем при постоянной нагрузке появляются и растут деформации, а также как происходит усадка материала — уменьшение размеров и объема бетона из-за испарения влаги и сопутствующих физико-химических процессов для каждой серии образцов. После этого исследователи доводили образцы до разрушения при различных скоростях нагружения.

Результаты показали, что длительная нагрузка положительно влияет на прочность бетона как при статических, так при динамических испытаниях. Прочность образцов, которые подвергали длительной нагрузке, увеличилась на 7–10% при статических испытаниях и на 20–32% — при динамических. Это происходит потому, что силы, которые возникают в материале под воздействием внешней нагрузки или других факторов (например, усадки или изменения температуры) перераспределяются более равномерно внутри бетона. А в зонах контакта между компонентами бетона (основными материалами, из которых он состоит) силы становятся меньше.

На основе экспериментальных данных исследователи предложили нелинейную вязкоупругую модель, в которой учли как долговременные деформации бетона (ползучесть и усадку), так и его реакцию на динамические нагрузки, такие как вибрации и удары. На первом этапе с помощью модели можно рассчитать деформации бетона под действием статической нагрузки с учетом изменения свойств материала из-за «старения». На втором этапе расчетов оценивают динамическое поведение бетона. В этом случае учитывают, что материал уже подвергался долговременной нагрузке и будет вести себя иначе по сравнению с новым. Так, если бетон долго подвергается нагрузке, его прочность увеличивается, потому что внутренняя структура становится плотнее. Но из-за этого он хуже выдерживает деформации (изменение формы) при внезапных нагрузках — становится более хрупким и легче трескается.

Предложенная модель позволяет прогнозировать, как бетон будет вести себя при аварийных ситуациях, таких как внезапное разрушение несущих элементов здания. Это особенно важно, чтобы корректно оценить устойчивость конструкций к прогрессирующему обрушению — случаю, когда повреждение какой-либо малой части сооружения ведет к частичному или полному его разрушению.

Полученные результаты будут полезны при проектировании зданий и сооружений с учетом требований защиты от прогрессирующего обрушения.

«В будущем мы планируем применить предложенную модель для анализа устойчивости железобетонных конструкций с учетом их эксплуатационного режима и срока службы», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Сергей Савин, кандидат технических наук, доцент кафедры железобетонных и каменных конструкций Национального исследовательского Московского государственного строительного университета.

#versus_pseudoscience

https://indicator.ru/chemistry-and-materials/dlitelnye-nagruzki-sdelali-beton-bolee-prochnym-25-03-2025.htm
cover
Длительные нагрузки сделали бетон более прочным
25 марта 2025, 14:09

#materials@versus_pseudoscience #материаловедение@versus_pseudoscience

Прочность бетона увеличивается на 7–10% при долговременных статических нагрузках и на 20–32% — при динамических, однако при этом материал становится более жестким и хрупким, то есть меньше деформируется перед тем, как разрушиться. К такому выводу пришли ученые, подвергнув бетон разных классов прочности динамическим нагрузкам после 180 дней длительного статического нагружения. Этот эксперимент имитировал условия эксплуатации железобетонных конструкций в реальных зданиях, где нагрузки действуют годами. На основе полученных данных авторы разработали математическую модель, которая позволит проектировать более устойчивые здания и сооружения, способные выдерживать аварийные воздействия, например, связанные с внезапным разрушением одной из несущих конструкций. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Structures.

Железобетонные конструкции в ходе эксплуатации подвергаются постоянной (статической) нагрузке, а в случае аварийных ситуаций, например, при внезапном разрушении колонны или перекрытия, — высокоинтенсивному динамическому воздействию. Такие события могут привести к обрушению здания, поэтому важно понимать, как бетон ведет себя при комбинированных статико-динамических нагрузках.

Исследователи из Национального исследовательского Московского государственного строительного университета (Москва) провели серию экспериментов на бетонных образцах разных классов прочности, широко используемых в массовом строительстве. Бетоны в течение 180 дней подвергали предварительной длительной статической нагрузке, которая составляла примерно 60% от ожидаемого предела прочности — максимальной нагрузки, которая может действовать на материал в условиях нормальной эксплуатации конструкций.

В этих испытаниях авторы определяли, как в бетоне со временем при постоянной нагрузке появляются и растут деформации, а также как происходит усадка материала — уменьшение размеров и объема бетона из-за испарения влаги и сопутствующих физико-химических процессов для каждой серии образцов. После этого исследователи доводили образцы до разрушения при различных скоростях нагружения.

Результаты показали, что длительная нагрузка положительно влияет на прочность бетона как при статических, так при динамических испытаниях. Прочность образцов, которые подвергали длительной нагрузке, увеличилась на 7–10% при статических испытаниях и на 20–32% — при динамических. Это происходит потому, что силы, которые возникают в материале под воздействием внешней нагрузки или других факторов (например, усадки или изменения температуры) перераспределяются более равномерно внутри бетона. А в зонах контакта между компонентами бетона (основными материалами, из которых он состоит) силы становятся меньше.

На основе экспериментальных данных исследователи предложили нелинейную вязкоупругую модель, в которой учли как долговременные деформации бетона (ползучесть и усадку), так и его реакцию на динамические нагрузки, такие как вибрации и удары. На первом этапе с помощью модели можно рассчитать деформации бетона под действием статической нагрузки с учетом изменения свойств материала из-за «старения». На втором этапе расчетов оценивают динамическое поведение бетона. В этом случае учитывают, что материал уже подвергался долговременной нагрузке и будет вести себя иначе по сравнению с новым. Так, если бетон долго подвергается нагрузке, его прочность увеличивается, потому что внутренняя структура становится плотнее. Но из-за этого он хуже выдерживает деформации (изменение формы) при внезапных нагрузках — становится более хрупким и легче трескается.

Предложенная модель позволяет прогнозировать, как бетон будет вести себя при аварийных ситуациях, таких как внезапное разрушение несущих элементов здания. Это особенно важно, чтобы корректно оценить устойчивость конструкций к прогрессирующему обрушению — случаю, когда повреждение какой-либо малой части сооружения ведет к частичному или полному его разрушению.

Полученные результаты будут полезны при проектировании зданий и сооружений с учетом требований защиты от прогрессирующего обрушения.

«В будущем мы планируем применить предложенную модель для анализа устойчивости железобетонных конструкций с учетом их эксплуатационного режима и срока службы», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Сергей Савин, кандидат технических наук, доцент кафедры железобетонных и каменных конструкций Национального исследовательского Московского государственного строительного университета.

#versus_pseudoscience

https://indicator.ru/chemistry-and-materials/dlitelnye-nagruzki-sdelali-beton-bolee-prochnym-25-03-2025.htm
cover
Длительные нагрузки сделали бетон более прочным
25 марта 2025, 14:09

#materials@versus_pseudoscience #материаловедение@versus_pseudoscience

Прочность бетона увеличивается на 7–10% при долговременных статических нагрузках и на 20–32% — при динамических, однако при этом материал становится более жестким и хрупким, то есть меньше деформируется перед тем, как разрушиться. К такому выводу пришли ученые, подвергнув бетон разных классов прочности динамическим нагрузкам после 180 дней длительного статического нагружения. Этот эксперимент имитировал условия эксплуатации железобетонных конструкций в реальных зданиях, где нагрузки действуют годами. На основе полученных данных авторы разработали математическую модель, которая позволит проектировать более устойчивые здания и сооружения, способные выдерживать аварийные воздействия, например, связанные с внезапным разрушением одной из несущих конструкций. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Structures.

Железобетонные конструкции в ходе эксплуатации подвергаются постоянной (статической) нагрузке, а в случае аварийных ситуаций, например, при внезапном разрушении колонны или перекрытия, — высокоинтенсивному динамическому воздействию. Такие события могут привести к обрушению здания, поэтому важно понимать, как бетон ведет себя при комбинированных статико-динамических нагрузках.

Исследователи из Национального исследовательского Московского государственного строительного университета (Москва) провели серию экспериментов на бетонных образцах разных классов прочности, широко используемых в массовом строительстве. Бетоны в течение 180 дней подвергали предварительной длительной статической нагрузке, которая составляла примерно 60% от ожидаемого предела прочности — максимальной нагрузки, которая может действовать на материал в условиях нормальной эксплуатации конструкций.

В этих испытаниях авторы определяли, как в бетоне со временем при постоянной нагрузке появляются и растут деформации, а также как происходит усадка материала — уменьшение размеров и объема бетона из-за испарения влаги и сопутствующих физико-химических процессов для каждой серии образцов. После этого исследователи доводили образцы до разрушения при различных скоростях нагружения.

Результаты показали, что длительная нагрузка положительно влияет на прочность бетона как при статических, так при динамических испытаниях. Прочность образцов, которые подвергали длительной нагрузке, увеличилась на 7–10% при статических испытаниях и на 20–32% — при динамических. Это происходит потому, что силы, которые возникают в материале под воздействием внешней нагрузки или других факторов (например, усадки или изменения температуры) перераспределяются более равномерно внутри бетона. А в зонах контакта между компонентами бетона (основными материалами, из которых он состоит) силы становятся меньше.

На основе экспериментальных данных исследователи предложили нелинейную вязкоупругую модель, в которой учли как долговременные деформации бетона (ползучесть и усадку), так и его реакцию на динамические нагрузки, такие как вибрации и удары. На первом этапе с помощью модели можно рассчитать деформации бетона под действием статической нагрузки с учетом изменения свойств материала из-за «старения». На втором этапе расчетов оценивают динамическое поведение бетона. В этом случае учитывают, что материал уже подвергался долговременной нагрузке и будет вести себя иначе по сравнению с новым. Так, если бетон долго подвергается нагрузке, его прочность увеличивается, потому что внутренняя структура становится плотнее. Но из-за этого он хуже выдерживает деформации (изменение формы) при внезапных нагрузках — становится более хрупким и легче трескается.

Предложенная модель позволяет прогнозировать, как бетон будет вести себя при аварийных ситуациях, таких как внезапное разрушение несущих элементов здания. Это особенно важно, чтобы корректно оценить устойчивость конструкций к прогрессирующему обрушению — случаю, когда повреждение какой-либо малой части сооружения ведет к частичному или полному его разрушению.

Полученные результаты будут полезны при проектировании зданий и сооружений с учетом требований защиты от прогрессирующего обрушения.

«В будущем мы планируем применить предложенную модель для анализа устойчивости железобетонных конструкций с учетом их эксплуатационного режима и срока службы», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Сергей Савин, кандидат технических наук, доцент кафедры железобетонных и каменных конструкций Национального исследовательского Московского государственного строительного университета.

#versus_pseudoscience

https://indicator.ru/chemistry-and-materials/dlitelnye-nagruzki-sdelali-beton-bolee-prochnym-25-03-2025.htm
cover
Витамин D против рассеянного склероза
Сверхдозы витамина D помогают замедлить переход от отдельных начальных симптомов к полноценной болезни.
28 марта 2025
Автор: Кирилл Стасевич

#medicine@versus_pseudoscience #медицина@versus_pseudoscience

При рассеянном склерозе иммунитет атакует миелиновую оболочку нейронов, которая необходима для того, чтобы нейронные импульсы передались быстро и по правильному адресу. Соответственно, при рассеянном склерозе нарушается проведение нервных импульсов, и набор симптомов тут может быть очень широк, от слабеющего зрения до проблем с памятью и пр. Почему так происходит, до сих пор ведутся споры (хотя совсем недавно удалось твёрдо установить, что одна из причин рассеянного склероза – это вирус Эпштейна-Барр). Лекарств и каких-то иных средств, которые бы избавляли от болезни, тут нет – рассеянный склероз можно только замедлить. Такие «замедлители» обычно направлены против воспаления, сопровождающего аутоиммунные реакции.

Витамин D нужен, чтобы усваивался кальций, чтобы правильно формировались кости и правильно работали мышцы. Но у него есть и некоторые иммунные эффекты: в частности, витамин D подавляет воспалительные сигналы. Также было замечено, что возможный недостаток витамина D связан с повышенной вероятностью рассеянного склероза. Тут естественно было бы предположить, что рассеянный склероз можно смягчать добавочными порциями витамина. Однако исследования на эту тему долгое время заканчивались ничем: приём витамина как будто никак не влиял на развитие болезни. Причины тому могли быть разные: в подобных исследованиях участвовало небольшое число людей, наблюдали за ними не очень долго, не дольше года, и, кроме того, они часто принимали и другие лекарства, чтобы справиться с симптомами, так что эффект от витамина на их фоне мог просто теряться.

Сотрудники Университета Монпелье, Университета Нанта и других научных центров Франции постарались всё это учесть. В свой эксперимент они пригласили чуть больше трёхсот человек с так называемым клинически изолированным синдромом, когда у человека однократно возникают симптомы, очень схожие с рассеянным склерозом, но анализы и томография говорят о том, что действительной болезни ещё нет. Клинически изолированный синдром переходит в настоящий рассеянный склероз не всегда, но очень часто, примерно в 85% случаев. Те, кто участвовал в новом исследовании, пока ещё не начинали принимать никаких лекарств. Около половины из них начали пить большие количества витамина D в форме холекальциферола (витамина D3), другой половине давали плацебо. Количества витамина были и впрямь велики – одна экспериментальная доза в 20 превышала обычную, рекомендуемую для ежедневного приёма. С другой стороны, эту сверхдозу нужно было принимать не каждый день, а раз в две недели. Эксперимент длился два года, хотя если у человека симптомы усиливались, или же регулярное медицинское обследование показывало нарушения в нервной ткани, то он сразу переходил к обычному лечению.

В статье в JAMA говорится, что за два года болезнь проявилась всерьёз у 60% среди тех, кто принимал витамин, и у 74% среди тех, кто принимал плацебо. Сама болезнь с витамином начиналась позже – примерно через 432 дня, тогда как у тех, кому давали плацебо, серьёзные клинические проявления случались в среднем через 224 дня. Большие дозы витамина D чреваты проблемами с кальциевым обменом, почечными и сердечными аномалиями. Но в данном случае ничего такого у участников эксперимента не наблюдалось – возможно, потому что сверхдозы витамина они принимали только дважды в месяц.

Вероятно, витамин D действительно способен замедлить развитие рассеянного склероза. Но только нужно помнить, что эти результаты были получены в эксперименте с людьми на стадии «предболезни», и в любом случае использовать такие большие дозировки нужно с осторожностью. Дальнейшие исследования покажут, можно ли совмещать витамин D с другими лекарствами, и как действие таких добавочных доз зависит от собственного уровня витамина в организме.

#versus_pseudoscience

https://www.nkj.ru/news/54184/

Самые популярные публикации

Ученые измерили скорость человеческой мысли — результаты расстроили
Скорость человеческой мысли ограничена — выяснилось, что она смехотворно мала. Новое исследование показало, что человеческий мозг получает сенсорные данные со скоростью более 1 миллиарда бит в секунду, но обрабатывает эту информацию всего лишь со скоростью 10 бит в секунду.
27.02.2025, ЧТ, 11:57, Мск

#biology@versus_pseudoscience #биология@versus_pseudoscience

Насколько быстро думают люди? Согласно новому исследованию, они думают медленнее, чем можно было ожидать. Периферическая нервная система — сеть нервов, передающая информацию между мозгом и телом — получает информацию об окружающей среде со скоростью более 1 миллиарда бит в секунду, что сопоставимо со скоростью молниеносного интернет-соединения. Но люди думают и обрабатывают эту информацию всего со скоростью 10 бит в секунду — это сообщается в исследовании, опубликованном в журнале Neuron.

Такая огромная разница, в свою очередь, указывает на важные неизученные вопросы в нейронауке и человеческом познании. Это число смехотворно мало по сравнению с любой скоростью передачи информации, с которой мы сталкиваемся в повседневной жизни. Например, мы начинаем беспокоиться, когда скорость домашнего беспроводного соединения падает ниже 100 мегабит в секунду, потому что нам уже проблематично смотреть фильмы онлайн. Между тем, получается, что наш мозг никогда не извлечет больше 10 бит в секунду из этого гигантского потока битов.

Авторы исследования определили этот предел скорости, рассчитав количество битов, необходимых для выполнения задачи, например, решения кубика Рубика или запоминания порядка карт в колоде, и разделив его на время, необходимое для выполнения каждой задачи. Для экспертов, которые могут выполнить эти задачи за считанные секунды, скорость обработки информации составляла примерно 10 бит в секунду.

Исследование поднимает несколько вопросов о том, как и почему человеческий мозг отфильтровывает всю дополнительную информацию, полученную нервной системой. Один нейрон может срабатывать достаточно быстро, чтобы передавать информацию со скоростью 10 бит в секунду.

Нам нужен всего один нейрон, чтобы закодировать решение «да» или «нет», и этого достаточно, чтобы повлиять на наше поведение. Так зачем же нам миллиарды нейронов, чтобы делать это, если мы по-прежнему обрабатываем данные со скоростью 10 бит в секунду?

Исследование также предлагает объяснение того, почему люди не могут следить за несколькими цепочками мыслей одновременно, например, слушать несколько бесед одновременно. Исследователи предположили, что за эту однонаправленную сосредоточенность может отвечать эволюционная история. Первые нервные системы у ранних животных отвечали только за подталкивание организма к еде или от опасности, поэтому им нужно было принимать только одно решение за раз: в каком направлении двигаться. Более абстрактное мышление следует похожим схемам и, возможно, унаследовало этот древний механизм обработки только одного «маршрута» за раз.

Ученые предположили, что мозг работает в двух одновременных режимах: «внешний мозг», который принимает миллионы бит данных, и «внутренний мозг», который фокусируется на одной небольшой части этих данных за раз. Чтобы определить, как внешний и внутренний мозг взаимодействуют друг с другом, нужно изучать мозг людей во время выполнения ими сложных задач, таких как вождение автомобиля, которые требуют от людей частого переключения внимания на различные аспекты.

#versus_pseudoscience

https://zoom.cnews.ru/rnd/article/item/uchenye_izmerili_skorost_chelovecheskoj_mysli__rezultaty_rasstroili
90
8 892
20.06.2025 в 09:00
Ученые внедрили человеческий языковый ген в ДНК мыши — вот, что из этого вышло
Андрей Жуков ∙
14.03.2025

#biology@versus_pseudoscience #биология@versus_pseudoscience

Способность человека разговаривать остается одной из самых загадочных особенностей нашей эволюции. Какие генетические изменения позволили Homo sapiens развить сложные языковые навыки? Ответ на этот вопрос может дать недавний эксперимент ученых, в ходе которого в ДНК мышей был внедрен человеческий языковой ген. Исследование показало, что даже небольшая мутация в гене NOVA1 может существенно повлиять на вокализацию. Это значит, что генные изменения играли ключевую роль в развитии речи у человека. Но какие именно изменения произошли в мозге генно-модифицированных мышей, и как это может помочь науке в будущем?

Содержание
1 Какой ген внедрили ученые и зачем?
2 Как изменилась вокализация мышей?
3 Как работает языковой ген?
4 Умели ли разговаривать неандертальцы?
5 Какие перспективы открывает новое исследование?

Какой ген внедрили ученые и зачем?
Речь идет о гене NOVA1, который участвует в процессах регуляции нервной системы. Он присутствует у многих млекопитающих, но у человека этот ген отличается одной важной мутацией. В человеческой версии NOVA1 на определенном участке белковой цепи произошла замена аминокислоты изолейцина на валин (I197V).

Эта мутация предположительно сыграла ключевую роль в развитии способности Homo sapiens к сложной речевой коммуникации. Чтобы проверить, как ген влияет на вокализацию, ученые из Рокфеллеровского университета заменили стандартную версию NOVA1 у лабораторных мышей на человеческую.

Как изменилась вокализация мышей?
Эксперимент показал, что у мышат с человеческим геном NOVA1 изменился способ общения с матерью. Их ультразвуковые сигналы стали более высокочастотными, чем у обычных мышей. Кроме того, они содержали измененный набор звуков, отличающийся от стандартных сигналов их сородичей.

Исследователи делят мышиные звуки на четыре типа: S, D, U и M. Генетически модифицированные мыши демонстрировали другие комбинации этих “букв”, что говорит о том, что изменение NOVA1 повлияло на структуру их вокализации.

Но самое интересное началось, когда эти мыши выросли. Оказалось, что самцы с человеческим геном издавали более сложные звуковые сигналы, когда пытались привлечь самку, о чем авторы работы сообщают в своем исследовании, опубликованном в издании Nature Communications. Это можно сравнить с тем, как люди используют разные интонации и тембр голоса в общении.

Как работает языковой ген?
Хотя мутация в NOVA1 не изменила его основную функцию — связь с РНК, она повлияла на работу генов, связанных с вокализацией. Это стало настоящим открытием, так как ранее никто не предполагал, что этот ген может быть напрямую связан с речевой способностью.

Один из авторов исследования, Йоко Таджима, отметил, что NOVA1 взаимодействует с множеством генов, связанных с вокальной коммуникацией. То есть его мутация могла стать важным шагом в развитии речи у человека.

Умели ли разговаривать неандертальцы?
Еще одно интересное открытие ученых касается эволюции человека. Оказалось, что ближайшие родственники Homo sapiens — неандертальцы и денисовцы — не имели такой версии гена NOVA1. У них он был таким же, как у других млекопитающих.

Это привело ученых к гипотезе, что предки современного человека в Африке развили мутацию I197V, которая дала им преимущество в вокальной коммуникации. Позже эта группа людей распространилась по всему миру, а другие гоминины исчезли.

Конечно, речь не идет о том, что неандертальцы и денисовцы не умели говорить. Однако их речь, вероятно, была менее сложной, чем у Homo sapiens. Ранее мы рассказывали, что у неандертальцев область мозга, которая активно участвует в обработке речи, была несколько менее развитой. Это говорит о том, что у этих людей речь была, скорее всего более примитивной. Данная особенность могла сыграть важную роль в выживании и распространении нашего вида.

Какие перспективы открывает новое исследование?
Изучение NOVA1 поможет глубже понять, какие генетические изменения привели к развитию речи у людей. Это также может открыть новые подходы к лечению нарушений коммуникации, например, при различных нейродегенеративных заболеваний, аутизме, о котором можно подробно почитать по ссылке, травмах и пр.

Хотя пока ученые не могут сказать, что только NOVA1 отвечает за развитие речи, его роль в формировании вокализации стала очевидной. В будущем исследование этого гена может привести к новым открытиям в области нейробиологии и генетики.

Подводя итоги, можно сказать, что эксперимент с внедрением человеческого языкового гена в ДНК мышей показал, что генетические изменения могут значительно влиять на вокальную коммуникацию. Этот ген стал важным эволюционным фактором, позволившим нашим предкам развить уникальные речевые способности. Исследование продолжается, и в будущем оно может помочь не только понять, как возникла речь, но и найти способы лечения речевых нарушений у людей.

#versus_pseudoscience

https://hi-news.ru/eto-interesno/uchenye-vnedrili-chelovecheskij-yazykovyj-gen-v-dnk-myshi-vot-chto-iz-etogo-vyshlo.html
68
6 790
03.07.2025 в 17:00
Ученые заглянули внутрь протонов — там обнаружилась жуткая квантовая запутанность
Физики давно подозревали, что строительные блоки протонов испытывают квантовую запутанность. Теперь у ученых есть первое прямое доказательство этого — они получили его после использования приема для выведения энтропии субатомных частиц.
18.03.2025, ВТ, 16:52, Мск

physics@versus_pseudoscience #физика@versus_pseudoscience

Ученые заглянули внутрь протонов и обнаружили, что кварки и глюоны, их основные строительные блоки, испытывают квантовую запутанность.

Запутанные частицы связаны друг с другом, так что изменение одной из них мгновенно вызывает изменение другой, даже если они разделены огромными расстояниями. Альберт Эйнштейн, как известно, отверг эту идею, но более поздние эксперименты доказали, что эффект реален.

Физики и раньше наблюдали запутанность между кварками, но никогда не находили доказательств того, что они существуют в квантово-связанном состоянии внутри протонов.

Теперь группа исследователей обнаружила запутанность между кварками и глюонами внутри протонов на расстоянии одной квадриллионной метра, что позволяет частицам обмениваться информацией через протон. Исследователи опубликовали свои выводы в журнале Reports on Progress in Physics.

На протяжении десятилетий у физиков был традиционный взгляд на протон как на совокупность кварков и глюонов, и они были сосредоточены на понимании так называемых одночастичных свойств, включая то, как кварки и глюоны распределены внутри протона. Теперь, с доказательствами того, что кварки и глюоны запутаны, эта картина изменилась. У ученых есть гораздо более сложная, динамическая система.

Экспериментальное доказательство квантовой запутанности впервые появилось в 1970-х годах, но многие аспекты этого явления остаются относительно неизученными, включая запутанные взаимодействия между кварками. Это в основном связано с тем, что субатомные частицы не существуют сами по себе, а вместо этого сливаются в различные комбинации частиц, известные как адроны. Например, барионы, такие как протоны и нейтроны, представляют собой комбинации трех кварков, прочно связанных вместе глюонами, переносящими сильное взаимодействие.

Когда отдельные кварки отрываются от адронов, энергия, используемая для их извлечения, делает их нестабильными, превращая их в разветвляющиеся струи частиц в процессе, называемом адронизацией. Это делает задачу просеивания триллионов продуктов распада частиц для восстановления их исходного состояния невероятно сложной.

Но именно это и сделали авторы исследования. Чтобы глубже погрузиться во внутреннюю работу протонов, ученые изучили данные, собранные в ходе экспериментов по коллайдеру частиц на Большом адронном коллайдере (БАК) и кольцевом ускорителе адронов и электронов (HERA).

Затем они применили принцип квантовой информатики, согласно которому энтропия системы (мера того, в скольких энергетических состояниях может находиться система, часто неправильно называемая «хаосом») увеличивается с ее запутанностью, из-за чего распределение потоков частиц становится более беспорядочным.

Сравнивая распыление частиц с расчетами их энтропии, физики обнаружили, что кварки и глюоны внутри сталкивающихся протонов существуют в максимально запутанном состоянии, каждый из которых обменивается максимально возможной информацией.

Энтропия обычно связана с неопределенностью некоторой информации, в то время как запутанность приводит к «обмену» информацией между двумя запутанными сторонами. Так что эти две стороны могут быть связаны друг с другом в квантовой механике. Авторы использовали предсказанную энтропию (с предполагаемой запутанностью), чтобы свериться с тем, что говорят данные, и обнаружили совпадение.

Открытие может помочь почерпнуть больше информации о фундаментальных частицах — например, о том, как кварки и глюоны остаются запертыми внутри протонов. Исследование также вызвало дополнительные вопросы о том, как запутанность изменяется, когда протоны заперты внутри атомных ядер.

Поскольку ядра состоят из протонов и нейтронов, естественно задаться вопросом, что запутанность сделает со структурой ядер. Теперь физики планируют использовать электронно-ионный коллайдер (EIC) для изучения этого примерно через 10 лет.

#versus_pseudoscience

https://zoom.cnews.ru/rnd/article/item/uchenye_zaglyanuli_vnutr_protonov__tam_obnaruzhilas_zhutkaya_kvantovaya
79
5 048
12.06.2025 в 12:00