.An ocean in your brain: Interacting brain waves key to how we process information

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.An ocean in your brain: Interacting brain waves key to how we process information

뇌 속의 바다: 우리가 정보를 처리하는 방식의 핵심인 상호 작용하는 뇌파

솔크 연구소 크레딧: Pixabay/CC0 공개 도메인 APRIL 22, 2022

수년 동안 뇌는 데이터가 한 세포에서 다른 세포로 곧바로 이동하는 전통적인 회로를 통해 정보를 처리하는 생물학적 컴퓨터로 여겨져 왔습니다. 그 모델은 여전히 ​​정확하지만, Salk 교수 Thomas Albright와 직원 과학자 Sergei Gepshtein이 주도한 새로운 연구에 따르면 뇌가 정보를 구문 분석하는 두 번째 매우 다른 방법이 있습니다. 즉, 신경 활동 파동의 상호 작용을 통한 것입니다. 2022년 4월 22일 사이언스 어드밴스( Science Advances )에 발표된 이번 연구 결과는 연구자들이 뇌가 정보를 처리하는 방식을 더 잘 이해하는 데 도움이 됩니다. "우리는 이제 뇌의 컴퓨터 기계가 어떻게 작동하는지에 대한 새로운 이해를 얻었습니다."라고 Conrad T. Prebys의 Vision Research 의장이자 Salk의 Vision Center Laboratory 소장인 Albright는 말합니다. "이 모델은 사람들의 주의력, 집중력 또는 정보 처리 능력에 영향을 미치는 뇌의 기본 상태가 어떻게 변할 수 있는지 설명하는 데 도움이 됩니다."

-연구자들은 수면과 각성 중에 뇌에 전기적 활동의 파동이 존재한다는 사실을 오랫동안 알고 있었습니다. 그러나 뇌가 정보를 처리하는 방법에 대한 기본 이론, 특히 빛의 시각이나 종소리와 같은 감각 정보 는 특수화된 뇌 세포 가 감지한 정보를 중심으로 한 뉴런에서 다음 뉴런으로 이동합니다. 계전기. 그러나 이 전통적인 뇌 모델은 단일 감각 세포가 다른 조건에서 동일한 것에 어떻게 그렇게 다르게 반응할 수 있는지 설명할 수 없습니다.

예를 들어, 세포는 동물이 특히 경계할 때 빠른 빛의 섬광에 반응하여 활성화될 수 있지만 동물의 주의가 다른 것에 집중되면 동일한 빛에 대한 반응으로 비활성 상태를 유지합니다. Gepshtein은 새로운 이해를 물리학과 화학의 파동-입자 이중성, 즉 빛과 물질이 입자와 파동의 속성을 모두 가지고 있다는 생각에 비유합니다. 일부 상황에서 빛은 마치 입자(광자라고도 함)인 것처럼 동작합니다. 다른 상황에서는 마치 파도처럼 행동합니다. 입자는 특정 위치에 국한되고 파동은 여러 위치에 분산됩니다. 빛의 복잡한 행동을 설명하려면 빛에 대한 두 가지 관점이 모두 필요합니다.

"뇌 기능에 대한 전통적인 견해는 뇌 활동을 뉴런의 상호 작용으로 설명합니다. 모든 뉴런은 특정 위치에 국한되어 있기 때문에 이 견해는 빛을 입자로 설명하는 것과 유사합니다."라고 Salk의 적응 감각 협동 연구소 소장인 Gepshtein이 말했습니다. 기술. "우리는 어떤 상황에서 뇌 활동 이 파동의 상호 작용으로 더 잘 설명된다는 것을 발견했습니다. 이는 빛을 파동으로 설명하는 것과 유사합니다. 두 관점 모두 뇌를 이해하는 데 필요합니다." 과거에 관찰된 일부 감각 세포 특성은 뇌에 대한 "입자" 접근 방식을 고려할 때 설명하기 쉽지 않았습니다.

새로운 연구에서 팀 은 세포가 시각적 정보에 대한 반응을 조정하는 방법을 더 잘 이해하기 위해 동물 모델 에서 139개 뉴런의 활동을 관찰했습니다 . Loughborough 대학의 물리학자인 Sergey Savel'ev와 공동으로 그들은 뉴런의 활동을 해석하고 새로운 현상을 예측하기 위한 수학적 프레임워크를 만들었습니다. 뉴런이 어떻게 행동하는지 설명하는 가장 좋은 방법은 개별 뉴런의 상호 작용보다는 미세한 활동 파동의 상호 작용을 통한 것임을 발견했습니다. 특정 감각 세포를 활성화하는 빛의 섬광 대신, 연구자들은 그것이 어떻게 분포된 패턴을 생성하는지 보여주었습니다.

즉, 파도와 같은 활성화의 정점과 골이 번갈아가며 인접한 많은 세포에 걸친 활동의 파동입니다. 이 파동이 뇌의 다른 위치에서 동시에 생성되면 필연적으로 서로 충돌합니다. 두 개의 활동 피크가 만나면 더 높은 활동을 생성하고 낮은 활동의 저점이 피크를 만나면 이를 상쇄할 수 있습니다. 이 과정을 파동 간섭이라고 합니다. Albright는 "당신이 세상에 있을 때 많은 입력이 있으므로 이러한 모든 다른 파도가 생성됩니다."라고 말합니다. "주변 세계에 대한 뇌의 순 반응은 이 모든 파동이 상호 작용하는 방식과 관련이 있습니다." 뇌에서 신경파가 어떻게 발생하는지에 대한 수학적 모델 을 테스트하기 위해 팀은 동반되는 시각적 실험을 설계했습니다.

두 사람에게 다른 조명 패턴 옆에 있는 화면에 있는 얇은 희미한 선("프로브")을 감지하도록 요청했습니다. 연구자들은 사람들이 이 작업을 얼마나 잘 수행했는지는 탐사선이 있는 위치에 달려 있다는 것을 발견했습니다. 프로브를 감지하는 능력은 일부 위치에서 상승하고 다른 위치에서 저하되어 모델에 의해 예측된 공간파를 형성합니다. "모든 위치에서 이 프로브를 볼 수 있는 능력은 해당 위치에서 신경파가 중첩되는 방식에 따라 달라집니다."라고 Salk의 시각 신경생물학 센터 회원이기도 한 Gepshtein이 말했습니다. "그리고 우리는 이제 뇌가 그것을 중재하는 방법을 제안했습니다."

신경파가 상호 작용하는 방식의 발견은 이 착시를 설명하는 것보다 훨씬 더 광범위합니다. 연구원들은 시각 정보 분석을 담당하는 부분뿐만 아니라 뇌의 모든 피질 부분에서 동일한 종류의 파동이 생성되고 서로 상호 작용한다고 가정합니다. 이는 환경이나 내부 기분의 미묘한 신호에 의해 뇌 자체에서 생성된 파동이 감각 입력에 의해 생성된 파동을 변경할 수 있음을 의미합니다. 이것은 무언가에 대한 뇌의 반응이 날마다 어떻게 바뀔 수 있는지 설명할 수 있다고 연구원들은 말합니다. 이 논문의 추가 공동 저자로는 Salk의 Ambarish Pawar와 University of California, Berkeley의 권순우가 있습니다.

추가 탐색 뇌의 정적에서 구조 찾기 추가 정보: Sergei Gepshtein et al, 피질 회로의 공간 분산 계산, Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abl5865 . www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abl5865 저널 정보: 과학 발전 솔크연구소 제공

https://medicalxpress.com/news/2022-04-ocean-brain-interacting-key.html

 

 

 

.Princeton Physicists Unravel a Puzzle To Speed Fusion Energy Development

프린스턴 물리학자들은 핵융합 에너지 개발을 가속화하기 위해 퍼즐을 풀다

주제:에너지학과융합에너지혈장플라즈마 물리학프린스턴 플라즈마 물리학 연구실 작성자: JOHN GREENWALD, PRINCETON PLASMA PHYSICS LABORATORY 2022년 4월 25일 플라즈마 에너지 생성 개념 PHYSICS  APRIL 25, 2022

-미국 에너지부(DOE) 프린스턴 플라즈마 물리학 연구소의 연구원들은 태양과 별을 구동하는 핵융합 에너지를 활용하기 위한 실험적 노력 동안 자유 전자의 미친 듯한 움직임을 모델링하는 효율적인 컴퓨터 알고리즘을 만들었습니다. 이 접근 방식은 어려운 방정식을 해결하여 핵융합 에너지용 연료에서 예측할 수 없고 빠르게 움직이는 전자를 더 잘 제어할 수 있습니다. 융합 은 가시 우주의 99%를 구성하는 자유 전자와 원자핵 또는 이온으로 구성된 뜨겁고 하전된 가스 인 플라즈마 형태의 가벼운 요소를 결합하여 막대한 에너지를 생성합니다 .

-전 세계의 과학자들은 안전하고 깨끗하며 풍부한 전기를 생산할 수 있는 전원을 만들기 위해 핵융합 과정을 재현하기 위해 노력하고 있습니다. 방정식 풀기 자기장에 플라즈마를 가두는 토카막(tokamak)이라고 하는 도넛 모양의 장치에 대한 융합을 개발하는 연구원들의 주요 장애물은 충돌하고 튀는 자유 회전 전자의 운동을 설명하는 방정식을 푸는 것입니다. 기술적으로 피치 각도 산란이라고 하는 이 동작을 시뮬레이션하는 표준 방법은 방정식의 복잡성으로 인해 성공적이지 못한 것으로 나타났습니다. 계산 규칙 또는 알고리즘의 성공적인 세트는 과속 입자의 에너지를 보존하면서 방정식을 풀 것입니다.

"확률적 미분 방정식을 푸는 것은 산란된 전자가 취할 수 있는 모든 경로의 확률을 제공합니다."라고 PPPL 의 Princeton Program in Plasma Physics 대학원생 이자 Journal of Computational Physics 에 다음을 제안한 논문의 주저자인 Yichen Fu가 말했습니다. 해결책. 이러한 방정식은 통계적으로 분석할 수 있지만 정확하게 결정되지 않는 패턴을 산출합니다.

PPPL 이첸 푸

PPPL 이첸 푸 Yichen Fu, 공동 저자 Laura Xing Zhang 및 Hong Qin과 함께 경로 설정 논문의 수석 저자입니다. 출처: Elle Starkman/Office of Communications의 Fu 및 Qin 사진;

Kiran Sudarsanan의 콜라주. 정확한 솔루션은 산란되는 전자의 궤적을 설명합니다. "그러나 궤도는 확률적이며 많은 가능한 경로가 있기 때문에 전자가 어디로 갈지 정확히 알지 못합니다."라고 Fu가 말했습니다. "그러나 궤적을 해결함으로써 우리는 전자가 모든 경로를 선택할 확률을 알 수 있고, 이를 알면 플라즈마를 더 잘 제어할 수 있는 더 정확한 시뮬레이션을 가능하게 할 수 있습니다."

이 지식의 주요 이점은 초고온 가스를 가두는 자기장을 생성하기 위해 전류를 토카막 플라즈마로 펌핑하는 융합 연구원을 위한 개선된 지침입니다. 또 다른 이점은 핵융합 장치에 위험을 초래하는 에너지 폭주 전자의 피치각 산란을 더 잘 이해한다는 것입니다. 엄격한 증거 이 발견은 복잡한 방정식을 풀기 위한 첫 번째 작업 알고리즘의 엄격한 수학적 증거를 제공합니다.

수석 연구 물리학자이자 Fu의 고문이자 이 논문의 공동 저자인 Hong Qin은 "이는 실험자들에게 실험 설계에 도움이 되는 상황에 대한 더 나은 이론적 설명을 제공합니다."라고 말했습니다. "이전에는 이 방정식에 대해 작동하는 알고리즘이 없었고 물리학자들은 방정식을 변경하여 이 어려움을 해결했습니다." 보고된 연구는 PPPL에서 최근 출범한 계산 과학부(CSD)의 알고리즘 및 응용 수학 연구 활동을 나타내며 Fu, Qin 및 이 논문의 공동 저자인 대학원생 Laura Xin Zhang이 공동 저술한 이전 논문을 확장합니다.

그 작업은 빠른 입자를 추적하기 위한 새로운 에너지 보존 알고리즘을 만들었지만 이 방법은 자기장을 포함하지 않았으며 수학적 정확도 가 엄격하게 입증되지 않았습니다. 다목적 연구 센터로의 확장의 일환으로 올해 설립된 CSD는 PPPL의 중요한 핵융합 에너지 과학 사명을 지원하고 계산 집약적인 발견의 본거지 역할을 합니다. “이러한 기술적 진보는 CSD의 역할을 보여줍니다.”라고 Qin이 말했습니다.

"목표 중 하나는 향상된 융합 시뮬레이션으로 이어지는 알고리즘을 개발하는 것입니다." 참조: 컴퓨터 물리학 저널(Journal of Computational Physics ), 2021년 10월 8일 Yichen Fu, Xin Zhang 및 Hong Qin의 "자화 플라즈마의 피치 각도 산란에 대한 명시적으로 해결할 수 있는 에너지 보존 알고리즘" .

DOI: 10.1016/j.jcp.2021.110767 이 작업에 대한 지원은 DOE Office of Science에서 제공합니다. 뉴저지 주 플레인스보로에 있는 프린스턴 대학교 포레스탈 캠퍼스에 있는 PPPL 은 플라즈마 물리학에 대한 새로운 지식(초고온, 하전 가스)을 만들고 핵융합 에너지 생성을 위한 실용적인 솔루션을 개발하는 데 전념하고 있습니다.

https://scitechdaily.com/princeton-physicists-unravel-a-puzzle-to-speed-fusion-energy-development/

 

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메모 2204250802 나의 사고실험 oms스토리텔링

샘플a.oms는 블랙홀 vixer의 중력장을 가진다. 중력장은 확장성 전자기파의 일종이라는 사실을 샘플p.oms에서 발현되었다. 자유전자는 원소의 핵에서 벗어나듯 vixer에서 벗어난 smola가 존재할까?

그것이 샘플b.oms의 불안정한 smola 자유전자이다. 그 자유전자가 다양한 플라즈마를 통해 특이점을 만들고 복잡한 아원자 단위물질을 수도 없이 만든다.

Sample a.oms (standard)
b0acfd 0000e0
000ac0 f00bde
0c0fab 000e0d
e00d0c 0b0fa0
f000e0 b0dac0
d0f000 cae0b0
0b000f 0ead0c
0deb00 ac000f
ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
0ace00 df000b
0f00d0 e0bc0a

sample b.quasi oms(standard)
0100000010=0,2
0010000100
0001000001
0010001000
0001010000
0000100100
0000100010
2000000000
0000001001

sample b.prime oms(standard)
q0000000000
00q00000000
0000q000000
000000q0000
00000000q00
000000000q
0q000000000
000q0000000
00000q00000
0000000q000
000000000q0

sample c.oss(standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
=bigrip/zerosum, npir+c(dark energy)
sample c.oss
domain(2203080543):

No photo description available.

-Researchers at the US Department of Energy's (DOE) Princeton Plasma Physics Laboratory have created an efficient computer algorithm that models the frantic motion of free electrons during an experimental effort to harness the fusion energy that powers the sun and stars. This approach solves difficult equations to better control the unpredictable and fast-moving electrons in fuels for fusion energy. Fusion creates enormous energy by combining light elements in the form of plasma, a hot, charged gas composed of atomic nuclei or ions with free electrons, which make up 99% of the visible universe.

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Memo 2204250802 My thought experiment oms storytelling

Sample a.oms has the gravitational field of the black hole vixer. The fact that the gravitational field is a kind of extensible electromagnetic wave was expressed in the sample p.oms. As free electrons escape from the nucleus of an element, does smola exist that escapes from the vixer?

That is the unstable smola free electron of sample b.oms. Those free electrons create singularities through various plasmas and create countless complex subatomic unit materials.

 

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