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Nuestra imagen mental del espacio parece expandirse como el universo: ScienceAlert

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Nuestra imagen mental del espacio parece expandirse como el universo: ScienceAlert

En tu cerebro hay un mapa de cada habitación en la que has dormido. Cada cocina en la que has cocinado. Cada ciudad en la que has trabajado, cada país en el que has vacacionado. Incluso hay una tarjeta desgastada de cada universo en el que te encuentras. he soñado.

Comprimir esta gran cantidad de información detallada en un pequeño tapiz de neuronas es posible gracias a unas matemáticas muy inteligentes, según un estudio en cerebros de ratas realizado por investigadores en los Estados Unidos.

Estos patrones de disposición de células cerebrales recientemente descubiertos que encarnan la representación mental del espacio físico no solo revelan cómo nuestros cerebros almacenan ciertos tipos de datos, sino que también podrían proporcionar información sobre cuándo fallan la memoria y el mapeo.

Entra en una habitación por primera vez y tu cerebro reclutará rápidamente las neuronas que darán forma al espacio. Estas colocar celdas no están necesariamente dispuestos de manera que reflejen la habitación, pero su parpadeo coordinado aún sirve como un medio para ubicarnos en un área física.

Dispuestas en redes llamadas campos de lugar, estas celdas se reorganizan repetidamente a medida que nos acostumbramos al espacio, lo que contribuye a una red cada vez más rica de celdas que ondulan con respuestas correlacionadas a medida que el espacio que te rodea se vuelve más familiar.

Hasta ahora, cómo se desarrolla y funciona esta jerarquía de actividades correlacionadas ha sido principalmente especulativo, al menos desde una perspectiva matemática.

En un nuevo estudio dirigido por la neurobióloga computacional Tatyana Sharpee del Instituto Salk de Estudios Biológicos, los investigadores investigaron la actividad de las células nerviosas en un parte del hipocampo de las ratas que es fundamental para su memoria de los espacios.

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Usando un método previamente diseñado Para estudiar las células de lugar en ratas mientras navegan por laberintos, los investigadores desafiaron a un puñado de roedores adultos en una pista recta de 48 metros (157 pies), durante la cual se registró su actividad neuronal mientras hacían recados.

Hay varias formas de modelar una secuencia de mensajes transmitidos a través de una red, según su proximidad física o cómo las diferentes celdas coinciden en respuesta.

Un análisis de la jerarquía de las señales que parpadean a través de una red de células de lugar en ratas se modeló mejor mediante un tipo de geometría descrita como hiperbólica que, irónicamente, no es la geometría más fácil de imaginar para nuestro cerebro.

Imagine, si quiere, un edificio de oficinas típico con un jefe en la parte superior, sentado solo en un piso para él solo. Todos los ejecutivos bajo el jefe tienen oficinas lujosas. Debajo de ellos, los mandos intermedios se amontonan en suites un poco más pequeñas. Más abajo, toda una masa de trabajadores se amontona en un suelo lleno de cabañas.

Esta jerarquía «lineal» rápidamente se queda sin espacio para cada individuo a medida que avanza por los pisos y se suman los departamentos adicionales.

Sin embargo, una torre de oficinas construida con geometría hiperbólica no tendría problemas para albergar nuevos departamentos en los pisos inferiores, que crecen exponencialmente, obedeciendo a un conjunto diferente de reglas sobre los ángulos que se cruzan entre las líneas cuando se conectan a diferentes componentes.

Una jerarquía hiperbólica, representada por un círculo plano. (Zhang et al., Naturaleza Comunicación2022)

Aunque podríamos usar el ejemplo anterior para representar una jerarquía hiperbólica en un espacio plano, en una realidad de dimensiones completas, estos triángulos tendrían todos el mismo tamaño (sí, tratar de imaginar eso dañará tu cerebro). Entonces, si fuera una pieza de material, los extremos exteriores se doblarían con su exceso de circunferencia, como un sombrero holgado.

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Las jerarquías hiperbólicas usan matemáticas similares para describir las relaciones entre diferentes puntos de actividad en una cascada de operaciones, lo que permite una forma más eficiente de detallar distancias y objetos en nuestras mentes mientras nos imaginamos en el espacio.

Aquí, los investigadores observaron las matemáticas en cómo se establecieron rápidamente pequeños campos de células de lugar cuando las ratas se introdujeron en un nuevo espacio, expandiéndose a campos más complejos en una expansión logarítmica a lo largo del tiempo.

jerarquía de grupos de neuronas
Una jerarquía hiperbólica que representa grupos de neuronas (nodos) asignados a campos de lugar, donde los diferentes colores representan diferentes propiedades de las celdas de lugar. (Zhang et al., Naturaleza Comunicación2022)

«Nuestro estudio demuestra que el cerebro no siempre actúa de forma lineal. En cambio, las redes neuronales operan a lo largo de una curva en expansión, que puede analizarse y comprenderse mediante la geometría hiperbólica y la teoría de la información. dicho Sharpe.

Estudios recientes Los sistemas olfativos que se encuentran en la biología también siguen una jerarquía hiperbólica, lo que permite a los animales categorizar los olores de formas mucho más complejas y variadas que una forma lineal de agrupar los olores.

Los investigadores detrás del nuevo estudio argumentan que las representaciones hiperbólicas en nuestra conciencia espacial se adaptan mejor a la reorganización que acompaña a un mapa mental en crecimiento, confiando solo en la información disponible. La ubicación del cuerpo en el espacio también es más precisa que si el mapa se desarrollara según un modelo lineal.

Medir efectos similares en humanos podría informar modelos de enfermedades, particularmente en áreas de neurología involucradas en la memoria y la conciencia espacial.

En un nivel más poético, hay belleza en saber que la expansión de nuestro universo mental refleja la expansión infinita de nuestra fisicalidad. Si bien todos los signos hasta ahora apuntan a que nuestro Universo tiene una forma plana, hay modelos quienes especulan si la geometría total del espacio-tiempo aún podría tener una curvatura sutil.

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«Se podría pensar que la geometría hiperbólica solo se aplica a una escala cósmica, pero eso no es cierto». dicho Sharpe.

«Nuestros cerebros funcionan mucho más lentos que la velocidad de la luz, lo que podría ser una de las razones por las que se observan efectos hiperbólicos en espacios comprensibles en lugar de espacios astronómicos. A continuación, nos gustaría saber más sobre cómo se desarrollan estas representaciones hiperbólicas dinámicas en el cerebro. interactuar y comunicarse entre sí».

Esta investigación fue publicada en Neurociencia natural.

Experiencia en periódicos nacionales y periódicos medianos, prensa local, periódicos estudiantiles, revistas especializadas, sitios web y blogs.

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Starship está a punto de despegar en su quinto vuelo, y esta vez hay un problema

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Starship está a punto de despegar en su quinto vuelo, y esta vez hay un problema

«Aterrizamos con una precisión de medio centímetro en el océano, por lo que creemos que tenemos una posibilidad razonable de regresar a la torre», dijo Gerstenmaier.

Lanzar el libro de jugadas

Mientras tanto, la etapa superior del Starship encenderá seis motores Raptor para acelerar a una velocidad casi orbital, dándole al cohete suficiente empuje para viajar alrededor de la mitad del mundo antes de volver a caer en la atmósfera sobre el Océano Índico.

Es una trayectoria similar a la que Starship voló en junio, cuando sobrevivió a una reentrada en llamas para un aterrizaje controlado en el agua. Esta fue la primera vez que SpaceX realizó un vuelo de prueba de un extremo a otro para Starship. Las cámaras a bordo mostraron fragmentos del escudo térmico cayendo del Starship cuando reingresaba a la atmósfera, pero el vehículo mantuvo el control y volvió a encender sus motores Raptor, cambió de una orientación horizontal a una vertical y se encuentra en el Océano Índico al noroeste de Australia. .

Después de analizar los resultados de la misión de junio, los ingenieros de SpaceX decidieron reelaborar el escudo térmico del próximo vehículo Starship. La compañía dijo que sus técnicos dedicaron más de 12.000 horas a reemplazar todo el sistema de protección térmica con tejas de nueva generación, una capa ablativa de respaldo y protecciones adicionales entre las estructuras de los flaps del barco.

De principio a fin, se espera que el vuelo de prueba del domingo dure aproximadamente 1 hora y 5 minutos.


Este diagrama ilustra el camino que tomará el propulsor Super Heavy para regresar a la plataforma de lanzamiento en Texas, mientras la etapa superior de Starship continúa su ascenso hacia el espacio.

Crédito: SpaceX

Este diagrama ilustra el camino que tomará el propulsor Super Heavy para regresar a la plataforma de lanzamiento en Texas, mientras la etapa superior de Starship continúa su ascenso hacia el espacio.


Crédito: SpaceX

Aquí hay un vistazo a los eventos clave del vuelo del domingo:

T+00:00:02: Despegar

T+00:01:02: Presión aerodinámica máxima

T+00:02:33: Super Heavy MECO (la mayoría de los motores se apagan)

T+00:02:41: Separación de etapas y encendido de motores Starship.

T+00:02:48: Arranque de combustión superintensiva con boost-back

T+00:03:41: Apagado de combustión superintensivo con boost-back

T+00:03:43: Lanzar un anillo de puesta en escena caliente

• T+00:06:08: Super Heavy es subsónico

• T+00:06:33: Inicio del aterrizaje súper pesado

• T+00:06:56: Intento de captura y parada de aterrizaje súper pesado

• T+00:08:27: Corte del motor de la nave espacial

• T+00:48:03: Reingreso de la nave espacial

•T+01:02:34: El barco es transónico.

•T+01:03:43: El barco es subsónico.

• T+01:05:15: Giro de aterrizaje de nave espacial

• T+01:05:20: Quemadura de aterrizaje de nave espacial

• T+01:05:34: Aterrizaje de una nave espacial en el Océano Índico

Los funcionarios de SpaceX esperan que el escudo térmico de la nave Starship permanezca intacto mientras se sumerge en la atmósfera, cuando las temperaturas alcanzan los 2.600 grados Fahrenheit (1.430 grados Celsius), lo suficientemente caliente como para derretir el aluminio, el metal utilizado en la construcción de numerosos lanzadores. SpaceX eligió acero inoxidable para Starship porque es resistente a temperaturas criogénicas (el cohete consume combustible y oxidante muy frío) y tiene un punto de fusión más alto que el aluminio.

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La Oficina del Espacio Tangible rediseña el interior del Brooklyn Museum Café

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La Oficina del Espacio Tangible rediseña el interior del Brooklyn Museum Café

El estudio neoyorquino Office of Tangible Space ha renovado los interiores de la cafetería del Museo de Brooklyn, antes del 200 aniversario de la institución el próximo año.

El Brooklyn Museum Cafe está ubicado en el luminoso pabellón de entrada del edificio, que fue agregado al edificio de Bellas Artes original en 2004 por Polshek Partnership Architects (ahora Enéad Architectes).

Muebles en el rediseñado Brooklyn Museum Cafe dispuestos como 'islas y arroyos'

Sirve un menú del restaurador y sommelier local André Hueston Mack, quien dirige el restaurante del vecindario. e hijoLa cafetería rediseñada está dirigida a los lugareños y visitantes del museo para que disfruten de refrigerios y bebidas.

«Al jugar con la misión del museo, [we] Me imaginé el café como una entrada de Brooklyn donde todos están invitados”, dijo Oficina del Espacio Tangible. «El espacio encarna la alegría, la creatividad, la artesanía y la expresión que hacen que Brooklyn y sus habitantes sean tan únicos».

Café en un pabellón luminoso
La cafetería ocupa parte del luminoso pabellón de entrada del edificio.

El estudio local creó un diseño fluido que permite a los visitantes pasear por el espacio.

Los muebles están dispuestos en “islas y arroyos” que pueden acomodar a invitados de diferentes tamaños, así como a aquellos que pasan a tomar un café informal.

Fila de mesas de color bígaro con lados inclinados
Las mesas de color bígaro con lados en ángulo forman formas serpenteantes a través del espacio.

«El espacio está anclado por grandes islas de asientos y corrientes onduladas de mesas personalizadas que indican rutas de senderismo», dijo la Oficina del Espacio Tangible.

Sillas de aluminio con grandes asientos y respaldos perforados acompañan a las mesas, incluidos modelos circulares de madera con capacidad para seis personas y dos tableros de color verde oscuro.

Mesas de dos tapas en color verde oscuro acompañadas de sillas de aluminio.
Las mesas de dos tableros de color verde oscuro van acompañadas de sillas de aluminio perforadas con grandes agujeros.

Otras mesas hechas de láminas dobladas de fino metal de color bígaro tienen lados en ángulo, lo que les permite formar formas serpenteantes cuando se alinean en una fila.

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Alrededor del perímetro se colocan otomanas tapizadas redondas tapizadas en azul pálido y verde, delineadas por un conjunto de divisores de madera independientes y plantas en macetas.

«La incorporación de colores y materiales llamativos se suma a la alegría y la naturaleza táctil del espacio», dijo el estudio.

Para el nuevo espacio, el museo y la Oficina del Espacio Tangible encargaron a 10 artistas locales el diseño de taburetes únicos que salpican la cafetería.

Grandes pufs redondos en la decoración de una cafetería.
Se proporcionan grandes otomanas redondas para asientos más informales.

Asientos de madera artesanales, fabricados por domingosfueron personalizados por Minjae Kim, Chen Chen y Kai Williams, Ellen Pong, Kim Mupangilai y más.

«Estas piezas artesanales no sólo complementan el diseño de la cafetería, sino que también reflejan la filosofía de que la comida, como el arte, es una experiencia inmersiva: involucra los sentidos, genera conversación y crea una conexión entre el creador y el público», dijo la Oficina de Espacio tangible. .

Vista exterior del Museo de Brooklyn y su cafetería.
El café fue rediseñado antes del 200 aniversario del Museo de Brooklyn

El edificio del Museo de Brooklyn, diseñado por McKim, Mead & White y terminado en 1895, albergará diversas exposiciones y eventos previstos para celebrar su bicentenario.

Estos incluyen Rompiendo moldes: El Museo de Brooklyn cumple 200 añosuna vitrina que celebra la colección y el patrimonio de la institución que abrirá sus puertas en febrero de 2025.

Fundada por Michael Yarinsky y Kelley Perumbeti, Office of Tangible Space fue preseleccionada en la categoría Diseñador de Interiores Emergente del Año de los Premios Dezeen 2020.

La fotografía es de Mateo Gordon.

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Los ingredientes clave para la vida en la Tierra provienen del espacio, sugiere nueva evidencia

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Los ingredientes clave para la vida en la Tierra provienen del espacio, sugiere nueva evidencia

Ha surgido nueva evidencia que sugiere que los componentes básicos de la vida fueron traídos a la Tierra primordial desde el espacio mediante meteoritos, un descubrimiento que podría ayudar a los científicos a buscar vida extraterrestre.

Se cree que estos meteoritos fueron restos fracturados de los primeros «asteroides no fundidos», un tipo de planetesimal. Los planetesimales son pequeños cuerpos rocosos que sirvieron como componentes básicos de los planetas rocosos del Sistema Solar, incluida la Tierra. Se formaron hace unos 4.600 millones de años en el disco de polvo y gas que rodeaba al sol naciente, cuando las partículas alrededor de nuestra joven estrella comenzaron a pegarse, acumulando más masa y formando cuerpos cada vez más grandes.

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