https://virgool.io/science/feed مطالب علمی که خودم یا دوستان دیگرم در جاهای مختلف نوشته‌اند یا در همین جا منتشر کرده‌اند، از طریق این بخش منتشر می‌شود. ممنون از حمایت شما fa 2026-06-17 01:29:49 https://files.virgool.io/upload/publication/jqgyjn0u0fd4/xqwfu1.png https://virgool.io/science https://virgool.io/science/%D9%85%D8%BA%D8%B2-%D9%87%D9%86%DA%AF%D8%A7%D9%85-%DB%8C%D8%A7%D8%AF%DA%AF%DB%8C%D8%B1%DB%8C-%D9%85%D8%B7%D8%A7%D9%84%D8%A8-%D8%AC%D8%AF%DB%8C%D8%AF-%D8%A8%D9%87-%D8%B9%D8%A7%D8%AF%D8%AA%D9%87%D8%A7%DB%8C-%D9%82%D8%AF%DB%8C%D9%85%DB%8C-%D9%88%D9%81%D8%A7%D8%AF%D8%A7%D8%B1-%D8%A7%D8%B3%D8%AA-fuohqkyfsnbs مطالعه‌ی یادداشت در سایت FUTURE DOCTORمهم‌ترین شاخصه‌ی هوش، قابلیت یادگیری است. دهه‌ها پژوهش نشان می‌دهد؛ که مغزما انعطاف بالایی دارد. یعنی نورون‌ها در پاسخ به محرک جدید ارتباطات جدیدی میان خود ایجاد می‌کنند.به تازگی پژوهشگران دانشگاه Carnegie Mellon و دانشگاه Pittsburgh محدودیت‌های شگفت‌انگیزی را در مسیر یادگیری یافته‌اند. شاید بتوان گفت که در حالت کلی، مغز ما به شدت انعطاف‌پذیر و وفق پذیر است، اما در بازه‌های زمانی کوتاه مدت، مغز به جای یادگیری از ابتدا، مباحث را با یادآوری مهارت‌های پیشین موجود در مجموعه‌ی نورونی خود، یاد می‌گیرد!بررسی فعالیت‌های مغز هنگام یادگیری، به پژوهشگران سرنخ‌هایی را داده است، که نشان از عدم انعطاف مغز در سطح نورونی دارد. این اکتشاف و پژوهش‌های مرتبط احتمالا بتواند؛ پاسخ این سوال بنیادی را که چرا یادگیری بعضی از مباحث سخت‌تر از بعضی دیگر است را به ما بدهد!در سال ۲۰۱۴، پژوهشگران در آزمایش‌های خود مشاهده کردند، که فرآیند یادگیری مباحث هنگامی که بخشی از آن مطلب پیشتر در سیستم نورونی موجود باشد، بسیار ساده‌تر از یک مطلب کاملا جدید است.به گفته‌ی مسئول تیم پژوهشی این نتیجه‌ای قابل انتظار است. زیرا وظایفی که در داخل منیفولد ذاتی قرار می‌گیرند، نیازمند مغزی است که با ساختار عصبی اساسی سازگار است. پس از تکمیل تحقیقات، تیم پژوهشی تمرکز خود را بر یک سوال چالشی معطوف کرد. فعالیت نورون‌ها هنگام یادگیری چگونه تغییر می‌کند؟ بررسی این موضوع، به شکل مقاله در ژورنال معتبر Nature Neuroscience منتشر شده است.در این پژوهش از یک کامپیوتر پیشرفته به نام BCIs ، که مخفف واژه‌ی brain-computer interfaces به معنی رابط مغز و کامپیوتر است، استفاده شده است. در سری جدید مطالعه‌ی مغز، پژوهشگران آزمایش‌های یادگیری خود را بر روی حیوانات انجام دادند. آنان انتظار داشتند که حیوانات بر طبق استراتژی «اصلاح» مطالب را بیاموزند. چرا که استراتژی «اصلاح» بهترین روش برای یادگیری است، که در آن حیوان شروع به تکرار الگویی می‌کند، که در مقابل او قرار می‌گیرد و پس از گذشت مدتی آن را انجام می‌دهد.اما برخلاف انتظار اعضای تیم، هیچکدام از یادگیری‌ها مطابق استراتژی «اصلاح» انجام نشد! مشاهدات متعدد نشان داد، که بیشتر حیوانات مطابق با استراتژی «همکاری مجدد» به عمل یادگیری می‌پردازند. در حقیقت، حیوانات وظایف جدید را، به سادگی با تکرار الگوهای فعالیت عصبی اصلی خود و تطابق الگوهایی که به تازگی یاد گرفته‌بودند، انجام دادند.ممکن است این سوال پیش بیاید، که چرا مغز تمایل کمی به استفاده از بهترین استراتژی برای یادگیری دارد. یافته‌های پژوهشی نشان می‌دهد؛ که درست همان گونه که معماری عصبی، فعالیت را به منیفولد ذاتی محدود می کند، محدودیت دیگری فعالیت نورون‌ها را در زمان انجام آزمایش، سازماندهی می‌کند.یکی از پژوهشگران حاضر در این پروژه این پدیده را این گونه توجیح می‌کند؛انعطاف پذیری مغز، در بازه‌های زمانی کوتاه بسیار محدودتر از آن است، که ما تصورش را داشتیم.می‌دانیم که یادگیری، فراموشی را به خود به همراه دارد، بنابراین مغز تمایل چندانی به از دست دادن چیزهایی که دقیقا می‌داند چگونه انجام دهد، ندارد!این پژوهش نشان می‌دهد، که دقیقا برخلاف چیزی که انتظارش را داشتیم، مغز در کوتاه مدت انعطاف کمی دارد و بیشتر تمایل به حفظ اطلاعاتی دارد، که درونش به ثبات رسیده‌اند، تا این که مباحث جدیدی را به اندوخته‌های خود بیافزاید!برگرفته از: quantamagazineاگر تمایل دارید تا به عنوان یکی از نویسنده‌های انتشارات SCIENCE PLUS در ویرگول فعالیت کنید. به من اطلاع دهید!CONTACT INFO:MAIL: JALILRFIE98@GMAIL.COMTELE: @JALILALIZADEH science plus جلیل علیزاده Mon, 01 Apr 2019 17:28:47 +0430 https://virgool.io/science/%DA%AF%D8%B1%D9%85%D8%A7%DB%8C%D8%B4-%DB%B1%DB%B0%DB%B0-%D9%87%D8%B2%D8%A7%D8%B1-%D8%AF%D8%B1%D8%AC%D9%87-%D8%A2%D8%A8-%D8%AF%D8%B1-%DA%A9%D9%85%D8%AA%D8%B1-%D8%A7%D8%B2-%DB%B1%DB%B0-%D9%BE%DB%8C%DA%A9%D9%88%D8%AB%D8%A7%D9%86%DB%8C%D9%87-%D8%A8%D8%A7-%D9%84%DB%8C%D8%B2%D8%B1-%D8%A7%D8%B4%D8%B9%D9%87-%D8%A7%DB%8C%DA%A9%D8%B3-vnrtmthxllbg پژوهشگران با استفاده از یک لیزر قدرتمند که از خود اشعه ایکس ساطع می‌کند، مقداری آب را در کمتر از ۱۰ پیکوثانیه (هر پیکوثانیه برابر با یک تریلیونم ثانیه است) از دمای اتاق (۲۰ درجه سانتی‌گراد) به ۱۰۰ هزار درجه سانتی‌گراد رساندند. این مجموعه‌‌ی آزمایشی که می‌توان آن را سریع‌ترین گرم‌کننده‌ی آب نامید، حالتی عجیب و ناشناخته از آب را تولید کرد. از این رو پژوهشگران امیدوارند با مطالعات بیشتر، درباره خواص عجیب و ناشناخته‌ی آب که فراوان‌ترین و مهم‌ترین مایع کره‌ی زمین است، اطلاعات بیشتری کسب‌ کنند. این مشاهدات همچنین کاربردهایی در زمینه‌ی، کاوش‌های بیولوژیکی و آشنایی با لیزر‌های اشعه‌ی ایکس دارد. تیم کارل کالمان از طرف مؤسسه‌ی CFEL و دانشگاه آپسالای سوئد مسئول انجام این پژوهش بود و گزارش خود را در ژورنال PNAS منتشر کرد. پژوهشگران با استفاده از لیزر الکترون آزاد در آزمایشگاه SLAC (زیرمجموعه دانشگاه استنفورد) در آمریکا، شلیک‌های بسیار شدید و فوق‌العاده کوتاهی از اشعه‌ای ایکس به جریانی سریع از آب داشتند.کالمان می‌گوید:کار ما روش متداولی برای به جوش آوردن آب نیست!در حالت معمول، وقتی آب را گرم می‌کنیم، تکان‌ خوردن مولکول‌ها بیشتر و بیشتر می‌شود. در حالت مولکولی، گرما رابطه‌ی مستقیمی با حرکت دارد؛ هرچه جسمی گرم‌تر شود، سرعت حرکت مولکول‌هایش بیشتر خواهد شد. به‌عنوان مثال در اجاق گاز یا اگر کمی دقیق‌تر باشیم، در مایکروفر به‌وسیله‌ی گشتاور مغناطیسی که ایجاد می‌شود، سرعت حرکت مولکول‌های آب افزایش می‌یابد و آن‌ها متناوبا، جلو و عقب می‌روند که در نهایت این عمل باعث انتقال گرما و گرم یا پخته شدن  غذای‌ می‌شود. کالمان در ادامه توضیح می‌دهد:سازوکار ایجاد گرمایش در پژوهش ما، اساسا متفاوت است.پرتوهای پرانرژی ایکس، الکترون را از داخل مولکول آب، خارج می‌کنند؛ بنابراین تعادل بار الکتریکی بر هم می‌خورد و اتم در واکنش به این نیروی دفع‌کننده، شروع به حرکت ناگهانی و سریع می‌کند، به بیان دیگر، با خارج شدن الکترون از داخل مولکول و برهم خوردن تعادلی که باعث شده‌ بود برآیند تمام نیروهای ذرات زیراتمی، صفر و اصطلاحا اتم در حالت پایدار باشد، پروتون‌ها شروع به دفع یک‌دیگر می‌کنند و در ادامه اتم حرکت می‌کند تا دوباره به حالت پایدار خود برسد! آب در کمتر از ۷۵ فمتوثانیه، از حالت مایع به حالت پلاسما تغییر فاز می‌دهد. پلاسما حالتی است که در آن اتم‌ها، الکترون از دست داده‌اند و به‌صورت یون گازی هستنداولوف جانسون، یکی دیگر از نگارنده‌های این مقاله، می‌افزاید:... اما هنگامی که آب از حالت مایع به پلاسما تبدیل می‌شود، تغییری در چگالی‌ آن به وجود نمی‌آید؛ زیرا اتم‌ها در این زمان اندک، جابه‌جایی قابل توجهی نداشته‌اند. این حالت عجیب از ماده، ویژگی‌های مشابه بسیاری با پلاسمای خورشید و گاز موجود در سیاره بزرگ مشتری دارد؛ اما چگالی‌ آن کمتر و در عین‌حال گرم‌تر از هسته زمین است.پژوهشگران برای اعتبار بخشیدن به روند شبیه‌سازی، اندازه‌گیری دقیق را نیز در دستور کار خود قرار دادند. اندازه‌گیری و شبیه‌سازی در کنار هم، می‌تواند ابزار مناسبی برای، افزایش اطلاعات عمومی درباره آب و در عین‌حال بررسی حالت عجیب آن باشد.جانسون تأکید می‌کند:آب، حقیقتا مایع عجیبی است. شاید اگر همین ویژگی‌های عجیب نبود، بسیاری پدیده‌ها نظیر حیات در کره‌ی زمین وجود نداشت!آب ویژگی‌های استثنایی و خاصی در خود جای داده‌ است؛ چگالی غیر عادی و بالا بودن گرمای ویژه، گوشه‌ای از ناهنجاری‌های این مایع است. باتوجه به برنامه‌ریزی‌های مرکز جهانی آب، در آینده‌ای نه‌چندان دور، ویژگی‌های خاص و منحصربه‌فرد دیگری از این مایع کشف خواهد شد و نتایج به‌دست‌آمده، اهمیت زیادی برای فعالیت‌‌های بشری دارد. کِنِت بیرین، دیگر نویسنده‌ی این مقاله، ادامه می‌دهد:این مطالعه و بررسی، جدا از اهمیتی که در زمینه‌ی بنیادی علم دارد، باعث آشنایی بیشتر با لیزر‌های پرتوی ایکس می‌شود؛ چرا که غالبا از این دستگاه برای یافتن ذرات زیرات زیراتمی استفاده می‌شود و کاربرد فراوانی در آزمایش‌هایی دارد که شامل مایعات و لیزرپرتوایکس هستند.در حقیت می‌توان گفت هرنمونه‌ای که کریستال نباشد، اگر در مقابل پرتوایکس قرار دهیم، ساختار هسته‌اش به شیوه‌ای که ما مشاهده و در مقاله تجزیه‌وتحلیل کردیم، تخریب می‌شود!نیکسور تیمنیو، یکی دیگر از پژوهشگران کلیدی حاضر در این مطالعات در پایان گفت:اندازه‌گیری‌ نشان می‌دهد که پس از شلیک پرتو ایکس و بر هم‌ زدن تعادل، در ۲۵ فمتوثانیه‌ی اول، هیچ‌گونه تغییری در ساختار ایجاد نمی‌شود؛ اما پس از ۷۵ فمتوثانیه، تغییرات کاملا مشهود و قابل دیدن است. مشاهدات‌ و بررسی‌های‌ ما، می‌تواند باعث ایجاد تکنیک‌های بهتر و مؤثرتری برای آشکارسازی تک‌مولکول‌ها یا دیگرذرات بسیار ریز، به وسیله لیزر پرتو ایکس شود!اگر تمایل دارید تا به عنوان یکی از نویسنده‌های انتشارات SCIENCE PLUS در ویرگول فعالیت کنید. به من اطلاع دهید!CONTACT INFO:MAIL: JALILRFIE98@GMAIL.COMTELE: @JALILALIZADEH science plus جلیل علیزاده Fri, 29 Mar 2019 22:06:51 +0430 https://virgool.io/science/%DA%86%D8%B1%D8%A7-%DA%AF%DB%8C%D8%A7%D9%87%D8%A7%D9%86-%D8%AD%D8%B3%D8%A7%D8%B3%DB%8C%D8%AA-%D8%B2%DB%8C%D8%A7%D8%AF%DB%8C-%D8%A8%D9%87-%DA%AF%D8%B1%D8%A7%D9%86%D8%B4-%D8%AF%D8%A7%D8%B1%D9%86%D8%AF-r0yxwqiotbtg گیاهان کمترین تغییر در زاویه انحراف خود را متوجه می‌شوند. در این سیستم طبیعی، گیاه گرانش را از طریق دانه‌های بسیار ریز خود احساس می‌کند. اما از دیدگاه تئوری، این سیستم توانایی اندازه‌گیری با چنین دقت بالایی ندارد. پژوهشگران CNRS و دانشگاه کلرمونت آورگن فرانسه، این تناقض عجیب را توجیه کرده‌اند: دانه‌ها همواره توسط سلول‌های گیاه به حرکت در می‌آیند.اگر یک گیاه را کج کنید، مسیر رشد خود را به گونه‌ای تغییر می‌دهد تا در همان زاویه‌ی اولیه انحراف خود قرار گیرد. اما گیاه چگونه متوجه می‌شود که زاویه‌اش تغییر کرده‌ است؟ گیاهان دارای بافت سلولی شیب‌سنج هستند، سلول‌هایی مملو از دانه‌های ریز نشاسته که استاتولیت نامیده می‌شوند. در هریک از این سلول‌ها، توده‌ای از استاتولیت‌ها در قسمت تحتانی قرار دارد. این نقاط مانند یک مرجع عمل می‌کنند و باعث توزیع مناسب هورمون رشد در داخل گیاه می‌شوند تا در نهایت، گیاه بتواند در جهت رو به بالا قرار گیرد. توده‌ای از دانه‌ها، شیب‌سنج دقیقی محسوب نمی‌شوند؛ اما گیاهان کوچکترین انحراف را نسبت به حالت اولیه‌ی خود، متوجه می‌شوند. پرسش اصلی این است که چه عاملی آنان را تا این حد حساس به گرانش کرده‌ است؟ در حالت کلی، اصطکاک و به‌تعبیری گیر کردن ذرات به یک‌‌دیگر، مانع از ایجاد جریان در دانه‌‌‌ها می‌شود. در نتیجه می‌توان گفت سیستم دانه‌ای تأثیر چندانی در ایجاد زاویه‌ی انحراف ندارد. این درحالی است که استاتولیت‌های گیاهان، به‌طرز شگفت‌آوری دقیق هستند. پژوهشگرانی از CNRS، دانشگاه آکس مارسی، INRA و دانشگاه کلرمونت آورگن فرانسه گرد آمده و گروهی تشکیل دادند تا این معما را حل کنند. در ابتدا آنان، واکنش‌های حرکتی یک استاتولیت در پاسخ به کج‌ کردن را مشاهده کردند و به این نتیجه رسیدند که استاتولیت‌ها رفتارهایشان هیچ شباهتی به سیستم استاندارد دانه‌ای ندارد. آنان مستقل از اینکه سلول در چه زاویه‌ای قرار دارد، حرکت می‌کنند و جاری هستند. سطح توده‌های استاتولیتی همواره در مسیر یک صفحه‌ی افقی قرار دارند؛ همانند یک مایع. اما سلول‌ها چگونه باعث ایجاد حالت سیالی و متحرک شدن این توده‌ها می‌شود؟ گروه پژوهشی برای توضیح‌دادن منشأ این خاصیت، با طراحی مدلی صنعتی از استاتولیت‌های گیاه که در آن از میکروبیدها (ذرات جامد پلاستیکی کوچک‌تر از یک میلی‌متر) به‌عنوان سلول‌های گیاه استفاده شده‌ بود، پژوهش خود را ادامه داد. مقایسه‌ی این دو سیستم با یکدیگر باعث شد دانشمندان سیال بودن استاتولیت‌ها را ناشی از حرکت انفرادی هرکدام از آن‌ها بیان‌ کنند. موتورهای مولکولی سلول‌ها (به‌مانند یک ماشین تولید انرژی و در حقیقت عامل اصلی حرکت در سازواره‌های زنده هستند) به‌طور مداوم استاتولیت‌ها را در هم می‌آمیزند؛ در نتیجه آن‌ها هیچ‌گاه با هم مخلوط نمی‌شوند و در طول یک بازه‌ی زمانی طولانی، توده‌‌ی استاتولیت‌ها ویژگی‌هایی همچون یک مایع از خود نشان می‌دهد. این ویژگی بدین معنا است که هیچ نوع خمیدگی در گیاه وجود نخواهد داشت؛ بنابراین کوچک‌ترین انحرافی به‌روشنی آشکار می‌شود و در عین حال، تکان‌ خوردن گیاه در اثر وزش باد، خللی در رشدش ایجاد نمی‌کند. اکتشافات تیم پژوهشی، درباره‌ی علت حساسیت بیش از حد گیاهان به گرانش، باعث ایجاد نظریه‌ای هرچند ناقص درباره‌ی حرکت استاتولیت شد. پژوهش‌های بیشتری مورد نیاز است تا متوجه شویم که گیاهان چگونه مکان استاتولیت را شناسایی می‌کنند. این یافته‌ها باعث هموارتر شدن مسیر برای ایجاد برنامه‌های صنعتی بیولوژیکی (زیست‌سازه‌شناسی) نظیر شیب‌سنجی کوچک و درعین حال قوی می‌شود، که می‌تواند جایگزین مناسبی برایژیروسکوپ و شتاب‌سنج باشد. science plus جلیل علیزاده Wed, 27 Mar 2019 13:14:40 +0430