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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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La misión Euclid descubre 1,5 billones de estrellas huérfanas a la deriva en el espacio

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La misión Euclid descubre 1,5 billones de estrellas huérfanas a la deriva en el espacio

La imagen, capturada por el satélite Euclid, muestra el cúmulo de galaxias de Perseo bañado por una suave luz azul que emana de estrellas huérfanas. Estas estrellas huérfanas están dispersas por todo el cúmulo, extendiéndose hasta 2 millones de años luz desde su centro. Los cúmulos de galaxias destacan como formas elípticas luminosas contra la oscura extensión del espacio. Crédito: ESA/Euclid/Consorcio Euclid/NASA, procesamiento de imágenes por M. Montes (IAC) y J.-C Cuillandre (CEA Paris-Saclay)

Las primeras imágenes científicas de Euclides han revelado más de 1,5 billones de estrellas huérfanas en el cúmulo de Perseo, arrojando luz sobre sus orígenes y la estructura del cúmulo.

Más de 1,5 billones de estrellas huérfanas esparcidas por el cúmulo de Perseo han sido reveladas en las primeras imágenes científicas de la misión del satélite Euclid.

Este descubrimiento, liderado por astrónomos de la Universidad de Nottingham, arroja nueva luz sobre los orígenes de estos vagabundos celestes.

Ubicado aproximadamente a 240 millones de años luz de la Tierra, el cúmulo de Perseo es una de las estructuras más masivas del universo y contiene miles de galaxias. Dentro de esta vasta extensión, el satélite Euclid detectó luces tenues y fantasmales (estrellas huérfanas) a la deriva entre las galaxias del cúmulo.

Sorpresas de estrellas huérfanas

Dado que las estrellas se forman naturalmente dentro de las galaxias, la presencia de estrellas huérfanas fuera de estas estructuras ha planteado preguntas intrigantes sobre sus orígenes.

La profesora Nina Hatch, quien dirigió el equipo del proyecto, dijo: “Nos sorprendió nuestra capacidad de ver tan lejos en las regiones exteriores del cúmulo y discernir los colores sutiles de esta luz. Esta luz puede ayudarnos a mapear la materia oscura si entendemos de dónde provienen las estrellas dentro del cúmulo. Al estudiar sus colores, brillo y configuraciones, descubrimos que provenían de galaxias pequeñas.

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Las estrellas huérfanas se caracterizan por su tinte azulado y su disposición en cúmulos. Basándose en estas características distintivas, los astrónomos involucrados en el estudio sugieren que las estrellas fueron arrancadas de las afueras de las galaxias y completamente fragmentadas en cúmulos de galaxias más pequeñas, llamadas enanas.

Patrones orbitales inesperados

Después de ser separadas de sus galaxias madre, se esperaba que las estrellas huérfanas orbitaran la galaxia más grande del cúmulo. Sin embargo, este estudio reveló un descubrimiento sorprendente: las estrellas huérfanas giraban alrededor de un punto situado entre las dos galaxias más luminosas del cúmulo.

El Dr. Jesse Golden-Marx, un astrónomo de Nottingham involucrado en el estudio, comentó: “Esta nueva observación sugiere que el enorme cúmulo de Perseo puede haber experimentado recientemente una fusión con otro grupo de galaxias. Esta reciente fusión podría haber causado una perturbación gravitacional, provocando que la galaxia más masiva o las estrellas huérfanas se desviaran de sus órbitas esperadas, provocando así la desalineación observada.

Le Dr Matthias Kluge, premier auteur de l'étude de l'Institut Max-Planck de physique extraterrestre à Munich, en Allemagne, a déclaré : « Cette lumière diffuse est plus de 100 000 fois plus faible que le ciel nocturne le plus sombre de la tierra. Pero está distribuida en un volumen tan grande que, sumando todo, representa alrededor del 20% de la luminosidad de todo el cúmulo.

La misión y las habilidades de Euclides.

Lanzada el 1 de julio de 2023, la misión Euclid de la Agencia Espacial Europea está diseñada para explorar la composición y evolución del Universo Oscuro. El telescopio espacial creará un impresionante mapa de la estructura a gran escala del Universo en el espacio y el tiempo observando miles de millones de galaxias a hasta 10 mil millones de años luz de distancia, en más de un tercio del cielo. Euclides explorará cómo se ha expandido el Universo y cómo se ha formado su estructura a lo largo de la historia cósmica, revelando aún más el papel de la gravedad y la naturaleza de la energía y la materia oscuras.

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La Dra. Mireia Montes, astrónoma del Instituto de Astrofísica de Canarias que participó en el estudio, dijo: “Este trabajo sólo fue posible gracias a la sensibilidad y agudeza de Euclides. » El diseño revolucionario de Euclid significa que puede tomar imágenes con una nitidez similar a El telescopio espacial Hubblepero cubriendo un área 175 veces mayor.

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El edificio de la montaña espacial circular toma forma

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El edificio de la montaña espacial circular toma forma

Hace cinco meses, comenzaron los trabajos de cimentación de la nueva Space Mountain en Tokyo Disneyland. Hoy, el esqueleto de un gran edificio circular está tomando forma.

Nueva construcción de Space Mountain

Sitio de construcción con varias grúas y andamios cerca de un edificio con cúpula blanca.  En los alrededores hay un aparcamiento vacío con unos cuantos conos de color naranja y una pequeña palmera.

Detrás de la atracción actual, se ha reservado un terreno para la nueva atracción. Tres grúas dominan la nueva estructura. Un lado es redondo, con vigas de acero rodeadas de andamios.

Sitio de construcción con varias grúas, andamios y máquinas industriales.  El área está rodeada por una valla, con diversos materiales y equipos de construcción esparcidos por todas partes.Sitio de construcción con varias grúas, andamios y máquinas industriales.  El área está rodeada por una valla, con diversos materiales y equipos de construcción esparcidos por todas partes.

A la derecha hay más secciones cuadradas. Aún no se han instalado los paneles que cerrarán el edificio. Hay aberturas para que los vehículos de construcción entren y salgan del espacio.

Sitio de construcción con varias grúas, andamios y materiales de construcción.  La gran estructura de acero está parcialmente terminada, rodeada de camiones, equipos y áreas valladas.Sitio de construcción con varias grúas, andamios y materiales de construcción.  La gran estructura con estructura de acero está parcialmente terminada, rodeada de camiones, equipos y áreas valladas.

Decenas de piezas de madera contrachapada cubren el suelo alrededor del sitio de construcción, que anteriormente era un estacionamiento para miembros del elenco.

La forma del edificio tal como está actualmente refleja aproximadamente cómo se verá el nuevo edificio, como se muestra en el arte conceptual (abajo). Sin embargo, la mayor parte de la forma final provendrá de paneles decorativos blancos.

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©Disney

La versión actual de Space Mountain, que es un clon de la versión de Disneyland, cerrará definitivamente el 31 de julio de 2024. Tokyo Disneyland rinde homenaje a la antigua atracción con Celebrating Space Mountain: The Final Ignition, que incluye una bebida de gelatina con bengalas temáticas. , decoración, sesión de fotos y merchandising de despedida. La cola de lanzamiento muestra la nueva iteración.

La Oriental Land Company anunció la nueva versión en 2022 y su inauguración está prevista para 2027. OLC está gastando 56 mil millones de yenes (437 millones de dólares) en la atracción, que se rumorea que se llamará «Space Mountain Earthrise». Las cuadrillas comenzaron a limpiar el sitio de construcción a fines de 2022 y la OLC celebró una ceremonia de inauguración en mayo de 2023.

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La Space Mountain original se inauguró en Magic Kingdom en 1975. La versión de Disneyland se inauguró en 1977, la versión de Tokio Disneyland se inauguró con el parque en 1983, la versión de Disneyland París se inauguró en 1995 (originalmente como De la Tierra a la Luna antes de convertirse en Estrella Wars Hyperspace Mountain), y la versión de Hong Kong Disneyland se inauguró con el parque en 2005 (más tarde se convirtió en Hyperspace Mountain).

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Aardwolf: la extraña prima hiena que se come 300.000 termitas cada noche

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Aardwolf: la extraña prima hiena que se come 300.000 termitas cada noche

Apellido: lobo de tierra (proteles cristatus)

Dónde vive: Sabanas y pastizales en África oriental y meridional

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