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La mémoire de travail peut aider à adapter le développement éducatif

Des chercheurs en psychologie de l'Université du Missouri suggèrent une première étape vers la création de matériel pédagogique et de travail adapté à un…

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Des chercheurs en psychologie de l’Université du Missouri suggèrent une première étape vers la création de matériel pédagogique et de travail adapté au niveau de développement approprié d’une personne

Imaginez un enfant de 7 ans et un étudiant à l'université qui font une pause dans leurs cours virtuels pour prendre un verre d'eau. A leur retour, l'enfant de 7 ans a du mal à reprendre la mission, tandis que l'étudiant reprend le travail comme si la rupture n'avait jamais eu lieu. Nelson Cowan, un expert en mémoire de travail à l'Université du Missouri, pense que la compréhension de cette différence d'âge de développement peut aider les jeunes enfants et leurs parents à mieux s'adapter à un environnement d'apprentissage virtuel pendant la pandémie COVID-19.

«En comprenant cette différence de développement, nous pouvons alors travailler pour fournir un peu plus de structure aux jeunes enfants dans des environnements en ligne, en les aidant par exemple à organiser leurs devoirs», a déclaré Cowan, professeur émérite des conservateurs au Département des sciences psychologiques. «À l'école, les enseignants peuvent fournir davantage de cette structure, mais dans un environnement virtuel, les parents peuvent aussi devoir assumer davantage cette responsabilité. Pour les parents qui ont des enfants plus jeunes qui résistent quelque peu à leurs actions, cela peut être difficile à faire, mais il doit être clair aux enfants que leurs parents aident leur enseignant, plutôt que d'être la principale figure éducative.

Kendall Holzum peut comprendre. Pendant la pandémie de COVID-19, la fillette de 7 ans allait à l'école en ligne plutôt qu'en personne.

"Parfois, il est difficile de se rappeler de revenir en arrière et de faire vos devoirs après avoir terminé votre appel Zoom", a déclaré Holzum. «Mes parents doivent beaucoup m'aider à me souvenir de faire mes devoirs. Les devoirs sont les plus difficiles à suivre car votre enseignant n'est pas toujours là pour vous aider. »

Cowan, qui s'intéresse au fonctionnement du cerveau humain depuis son plus jeune âge, suggère que cette idée peut être une première étape pour aider les éducateurs à déterminer comment adapter l'expérience d'apprentissage individuelle d'un enfant à son niveau de développement approprié.

«À présent, le défi sera de comprendre comment adapter le matériel pédagogique et le matériel de travail pour qu’ils soient adaptés au niveau de développement de chaque individu dans un environnement en ligne et peut-être essayer d’apprendre aux enfants à être plus proactifs dans leur réflexion», a déclaré Cowan. «J'espère que c'est un premier pas vers cette notion et encourage les personnes qui font des recherches en classe, ou maintenant dans la classe virtuelle, à considérer le rôle du comportement proactif comme une compétence de vie globale et comment s'adapter à différents niveaux d'apprentissage. pour atteindre cet objectif de vie.

Au total, 180 personnes ont participé à l'étude de Cowan et de ses collègues. Les participants ont été répartis en trois groupes d'âge différents: les enfants de 6 à 8 ans, de 10 à 14 ans et les étudiants des collèges. Chaque groupe d'âge a été invité à se souvenir d'un affichage de taches colorées. Ensuite, ils ont été interrompus par une deuxième tâche inattendue et plus urgente: appuyer rapidement sur un bouton lorsqu'un signal est entendu ou vu. À la fin de la deuxième tâche, on leur a demandé de revenir à la première tâche et de décider si une couleur provenait de l'affichage. Cowan a dit plus souvent que les plus jeunes enfants oubliaient simplement de se souvenir des couleurs qu'ils étaient censés se rappeler après avoir travaillé sur la deuxième tâche. Il a déclaré que cette étude fournit un exemple clair des limites de la mémoire de travail chez les jeunes enfants.

«En général, la mémoire de travail est limitée», a déclaré Cowan. «Au fur et à mesure que la quantité de choses qu'une personne essaie de se souvenir en même temps augmente, moins de mémoire est disponible pour aider à se souvenir d'une tâche ou de ce qu'une personne est censée faire. Un exemple de la différence entre un adulte et un enfant est lorsque les deux essaient d'attraper une balle tout en portant de la vaisselle. L'enfant serait plus susceptible de laisser tomber la vaisselle, tandis que l'adulte se souvient de tenir également la vaisselle en même temps. L'école virtuelle a créé un tout nouvel environnement, et cette étude nous fournit une première étape sur la manière dont nous devons aider les enfants à s'adapter, car certaines parties de l'école virtuelle sont très susceptibles de rester ici pendant longtemps.

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«Changement développemental dans la nature de l'attribution de l'attention dans une double tâche», a été publié dans Developmental Psychology. L'étude a été financée par l'Institut national de la santé infantile et du développement humain (R01 HD-021338).

Working memory can help tailor educational development

Source: https://bioengineer.org/working-memory-can-help-tailor-educational-development/

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Mécanisme convergent du vieillissement découvert

La voie de signalisation fondamentale est cruciale pour la longévitéCrédit : Link/Max Planck Institute for Biology of Ageing, 2021 Plusieurs causes différentes du vieillissement…

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Plusieurs causes différentes du vieillissement ont été découvertes, mais la question demeure de savoir s'il existe des mécanismes sous-jacents communs qui déterminent le vieillissement et la durée de vie. Des chercheurs de l'Institut Max Planck de biologie du vieillissement et du pôle d'excellence CECAD en recherche sur le vieillissement de l'Université de Cologne ont maintenant découvert le métabolisme du folate dans leur recherche de ces mécanismes fondamentaux. Sa régulation sous-tend de nombreuses voies de signalisation du vieillissement connues et conduit à la longévité. Cela peut offrir une nouvelle possibilité d'améliorer largement la santé humaine au cours du vieillissement.

Au cours des dernières décennies, plusieurs voies de signalisation cellulaire ont été découvertes qui régulent la durée de vie d'un organisme et sont donc d'une importance énorme pour la recherche sur le vieillissement. Lorsque les chercheurs ont modifié ces voies de signalisation, cela a prolongé la durée de vie de divers organismes. Cependant, la question se pose de savoir si ces différentes voies de signalisation convergent vers des voies métaboliques communes qui sont causales pour la longévité.

La recherche commence dans le ver rond

Les scientifiques ont commencé leurs recherches dans le ver rond Caenorhabditis elegans, un organisme modèle bien connu pour la recherche sur le vieillissement. « Nous avons étudié les produits métaboliques de plusieurs lignées de vers à longue durée de vie. Nos analyses ont révélé que, entre autres, nous avons observé des changements clairs dans les métabolites et les enzymes du cycle du folate dans toutes les lignées de vers. Étant donné que le métabolisme du folate joue un rôle majeur dans la santé humaine, nous voulions poursuivre son rôle dans la longévité », explique Andrea Annibal, auteur principal de l'étude.

Un mécanisme commun pour la longévité

Les folates sont des vitamines essentielles importantes pour la synthèse des acides aminés et des nucléotides – les éléments constitutifs de nos protéines et de notre ADN. « Nous avons réduit l'activité d'enzymes spécifiques du métabolisme du folate chez les vers. Le résultat a été une augmentation de la durée de vie allant jusqu'à 30 pour cent », explique Annibal. «Nous avons également vu que chez les souches de souris à longue durée de vie, le métabolisme du folate est également réduit. Ainsi, la régulation du métabolisme du folate peut sous-tendre non seulement les différentes voies de signalisation de la longévité chez les vers, mais aussi chez les mammifères.

« Nous sommes très enthousiasmés par ces découvertes car elles révèlent la régulation du métabolisme du folate en tant que mécanisme commun partagé qui affecte plusieurs voies différentes de la longévité et est conservé au cours de l'évolution », ajoute Adam Antebi, directeur de l'Institut Max Planck de biologie du vieillissement. "Ainsi, la manipulation précise du métabolisme du folate peut offrir une nouvelle possibilité d'améliorer largement la santé humaine au cours du vieillissement." Dans de futures expériences, le groupe vise à découvrir le mécanisme par lequel le métabolisme du folate affecte la longévité.

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Édition originale

Andrea Annibal, Rebecca George Tharyan, Maribel Fides Schonewolff, Hannah Tam, Christian Latza, Markus Max Karl Auler, Adam Antebi

Régulation du cycle du carbone folate en tant que signature métabolique partagée de la longévité

Communications Nature, 9 juin 2021

https://www.mpg.de/17011181/one-for-all-convergent-mechanism-of-ageing-discovered

Les scientifiques ont commencé leurs recherches dans le ver rond Caenorhabditis elegans, un organisme modèle bien connu pour la recherche sur le vieillissement. « Nous avons étudié les produits métaboliques de plusieurs lignées de vers à longue durée de vie. Nos analyses ont révélé que, entre autres, nous avons observé des changements clairs dans les métabolites et les enzymes du cycle du folate dans toutes les lignées de vers. Étant donné que le métabolisme du folate joue un rôle majeur dans la santé humaine, nous voulions poursuivre son rôle dans la longévité », explique Andrea Annibal, auteur principal de l'étude.

Source: https://bioengineer.org/convergent-mechanism-of-aging-discovered/

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Les particules avec des « yeux » permettent d'examiner de plus près la dynamique de rotation

Crédit : Institut des sciences industrielles, Université de Tokyo Tokyo, Japon – Colloïdes – mélanges de particules constituées d'une seule substance, dispersées…

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Tokyo, Japon – Les colloïdes – des mélanges de particules constituées d'une substance, dispersées dans une autre substance – apparaissent dans de nombreux domaines de la vie quotidienne, y compris les cosmétiques, les aliments et les colorants, et forment des systèmes importants dans notre corps. Comprendre le comportement des colloïdes a donc des implications de grande envergure, mais étudier la rotation des particules sphériques a été un défi. Aujourd'hui, une équipe internationale comprenant des chercheurs de l'Institut des sciences industrielles de l'Université de Tokyo a créé des particules avec un noyau excentré ou « œil » qui peuvent être suivis par microscopie. Leurs conclusions sont publiées dans Physical Review X.

Les particules en suspension dans un liquide se déplacent d'un endroit à un autre en raison du mouvement brownien, qui peut être facilement détecté avec un microscope. Cependant, ces particules tournent également, ce qui est beaucoup plus difficile à voir si elles sont sphériques.

Les chercheurs ont surmonté cela en créant des particules composées de deux couleurs différentes du même matériau. La sphère centrale, qu'ils appellent l'œil, est décentrée à la surface de la particule. Il fournit un point qui peut être suivi au microscope pour déterminer les changements d'orientation lorsque la particule tourne.

« La rotation d'une particule colloïdale nous renseigne sur l'hydrodynamique environnante – le mouvement du liquide en suspension – et les forces de contact, telles que la friction. Cependant, pour obtenir une image complète dans une suspension dense, toutes les particules doivent être suivies en même temps », explique l'auteur correspondant de l'étude, le professeur Hajime Tanaka. « En plus de fournir un point à suivre dans le temps, la densité et l'indice de réfraction de nos particules peuvent être mis en correspondance afin que les images 3D nécessaires puissent être acquises. »

En suivant une suspension dense de particules chargées formant un cristal colloïdal – qui a un arrangement ordonné de particules – il a été constaté que la rotation des sphères voisines était couplée et se déplaçait dans des directions opposées, comme des engrenages engrenés.

De plus, un système avec des particules non chargées a montré qu'il existait une relation entre la cristallinité locale – l'ordre dans l'environnement immédiat – et la diffusivité rotationnelle, qui décrit le processus de retour à l'équilibre de l'orientation.

Les chercheurs ont également observé un mouvement de rotation « stick-slip » entre les particules qui entrent en contact, où un grand voisin pourrait arrêter le mouvement d'une particule par friction.

"Notre système a fourni des informations indispensables sur le couplage hydrodynamique et frictionnel dans des colloïdes très denses", déclare l'autre auteur correspondant, le professeur Roel Dullens. « Nous nous attendons à ce que nos découvertes aient un impact significatif sur la conception de processus industriels impliquant des colloïdes, ainsi que sur la compréhension des processus biologiques. »

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L'article, "Particle-level visualisation of hydrodynamic and frictional couplages in dense suspensions of spherical colloids", a été publié dans Physical Review X à DOI : 10.1103/PhysRevX.11.021056.

À propos de l'Institut des sciences industrielles (IIS), de l'Université de Tokyo

Institute of Industrial Science (IIS), l'Université de Tokyo est l'un des plus grands instituts de recherche rattachés à l'université au Japon.

Plus de 120 laboratoires de recherche, chacun dirigé par un membre du corps professoral, composent IIS, avec plus de 1 000 membres, dont environ 300 membres du personnel et 700 étudiants activement engagés dans l'enseignement et la recherche. Nos activités couvrent presque tous les domaines des disciplines de l'ingénierie. Depuis sa fondation en 1949, IIS s'est efforcé de combler les énormes écarts qui existent entre les disciplines universitaires et les applications du monde réel.

En suivant une suspension dense de particules chargées formant un cristal colloïdal – qui a un arrangement ordonné de particules – il a été constaté que la rotation des sphères voisines était couplée et se déplaçait dans des directions opposées, comme des engrenages engrenés.

Source: https://bioengineer.org/particles-with-eyes-allow-a-closer-look-at-rotational-dynamics/

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Un nouveau matériau pourrait éliminer les gouttelettes respiratoires de l'air

« Chaque gouttelette éliminée efficacement de l'air intérieur éliminerait une source potentielle de transmission »Crédit : Northwestern University Bien que les barrières en plexiglas soient…

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« Chaque gouttelette effectivement retirée de l'air intérieur éliminerait une source potentielle de transmission »

Bien que les barrières en plexiglas soient apparemment partout ces jours-ci – entre les allées des épiceries, autour des tables de restaurant et au-dessus des cabines de bureau – elles constituent une solution imparfaite pour bloquer la transmission du virus.

Au lieu de capturer les gouttelettes respiratoires et les aérosols chargés de virus, les séparateurs en plexiglas ne font que dévier les gouttelettes, les faisant rebondir mais rester dans l'air. Pour améliorer la fonction de ces barrières protectrices, les chercheurs de la Northwestern University ont développé un nouveau matériau transparent qui peut capturer les gouttelettes et les aérosols, les éliminant efficacement de l'air.

Le matériau est un liquide clair et visqueux qui peut être peint sur n'importe quelle surface, y compris le plastique, le verre, le bois, le métal, l'acier inoxydable, le béton et les textiles. Lorsque les gouttelettes entrent en collision avec la surface revêtue, elles s'y collent, sont absorbées et sèchent. Le revêtement est également compatible avec les matériaux antiviraux et antimicrobiens, de sorte que des agents désinfectants, tels que le cuivre, pourraient être ajoutés à la formule.

"Les gouttelettes entrent en collision avec les surfaces intérieures tout le temps", a déclaré Jiaxing Huang de Northwestern, auteur principal de l'étude. « En ce moment, les diviseurs en plexiglas sont des dispositifs déviants ; ils détournent les gouttelettes. Si une surface pouvait effectivement piéger des gouttelettes, alors chaque gouttelette retirée efficacement de l'air intérieur serait une élimination réussie d'une source potentielle de transmission.

La recherche sera publiée mercredi (16 juin) dans la revue Chem. Dans l'étude, les chercheurs ont découvert que même lorsqu'ils bombardaient les surfaces avec des gouttelettes d'aérosol – à des concentrations supérieures à celles typiques d'un environnement intérieur – les surfaces revêtues capturaient toujours trois fois plus de gouttelettes d'aérosol que les surfaces non revêtues.

Huang est professeur de science et d'ingénierie des matériaux à la McCormick School of Engineering de Northwestern. Zhilong Yu, Murak Kadir et Yihan Liu – tous membres du laboratoire de Huang – ont co-écrit l'article. L'équipe s'est lancée dans ce projet lors de l'ordre de séjour à domicile au début de la pandémie.

L'ingrédient principal du matériau de l'équipe Northwestern est un polymère polyélectrolyte qui est couramment utilisé dans une grande variété de produits cosmétiques. Lorsqu'elle est appliquée avec une lame ou un pinceau, la formule résultante produit des revêtements uniformes et conformes sur une large gamme de surfaces intérieures sans endommager ni décolorer le matériau d'origine.

L'équipe de Huang a découvert que les surfaces restaient également transparentes et sans voile même lorsqu'elles étaient aspergées de gouttelettes. En d'autres termes, les surfaces ne semblaient pas sales ou souillées après avoir été arrosées de gouttelettes. Si elles sont utilisées sur des barrières en plexiglas, ces barrières revêtues n'auraient pas besoin d'être nettoyées plus fréquemment que les barrières non revêtues.

La plupart des maladies infectieuses se propagent par les gouttelettes respiratoires et les aérosols, que les humains libèrent constamment lorsqu'ils parlent, rient, chantent et expirent. Parce que le revêtement est si polyvalent, Huang imagine qu'il pourrait être utilisé sur les barrières et les écrans faciaux en plexiglas ainsi que sur les surfaces sans contact ou à faible contact, telles que les murs ou même les rideaux, pour éliminer ces gouttelettes de l'air.

« Il existe de vastes zones de surfaces intérieures qui sont à peine touchées par les personnes ou les animaux domestiques. Si nous réutilisions ces surfaces « au ralenti » pour capturer les gouttelettes respiratoires, elles pourraient alors devenir des « dispositifs » fonctionnels pour aider à réduire la transmission aérienne des maladies infectieuses », a-t-il déclaré. « Les agents pathogènes piégés en surface peuvent ensuite être facilement inactivés au fil du temps, ce qui peut être accéléré par des ingrédients de désinfection pré-appliqués. Ils peuvent également être retirés lors du nettoyage de routine.

Alors que Huang dit que les masques faciaux sont un outil de santé publique irremplaçable pour aider à prévenir la propagation des gouttelettes infectieuses, il pense que le piégeage des gouttelettes sur les surfaces pourrait être un autre outil efficace.

"Dans un jeu vidéo, par exemple, vous ne voulez pas entrer sur un champ de bataille avec une seule pièce d'armure", a-t-il déclaré. « Il est logique de tirer parti de plusieurs couches de défense. »

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L'étude, « Revêtements de capture de gouttelettes sur des surfaces environnementales à base d'ingrédients cosmétiques », a été financée par une bourse de recherche JITRI-Northwestern décernée par le Jiangsu Industrial Technology Research Institute, gérée par la Northwestern Initiative for Manufacturing Science and Innovation.

Source: https://bioengineer.org/new-material-could-remove-respiratory-droplets-from-air/

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