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La memoria di lavoro può aiutare ad adattare lo sviluppo educativo

I ricercatori di psicologia presso l'Università del Missouri suggeriscono un primo passo verso la creazione di materiali educativi e di lavoro per adattare a…

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I ricercatori di psicologia presso l'Università del Missouri suggeriscono un primo passo verso la creazione di materiali educativi e di lavoro che si adattino al livello di sviluppo appropriato di una persona

Immagina che un bambino di 7 anni e uno studente universitario prendano una pausa dalle loro lezioni virtuali per bere un bicchiere d'acqua. Quando tornano, il bambino di 7 anni ha difficoltà a riprendere il compito, mentre lo studente del college riprende a lavorare come se la pausa non fosse mai avvenuta. Nelson Cowan, esperto di memoria di lavoro presso l'Università del Missouri, ritiene che la comprensione di questa differenza di età evolutiva possa aiutare i bambini più piccoli ei loro genitori ad adattarsi meglio a un ambiente di apprendimento virtuale durante la pandemia COVID-19.

"Comprendendo questa differenza evolutiva, possiamo lavorare per fornire un po 'più di struttura per i bambini più piccoli in contesti online, come aiutarli a organizzare i compiti", ha detto Cowan, un Professore Distinto Curatore presso il Dipartimento di Scienze Psicologiche. “A scuola, gli insegnanti possono fornire più di quella struttura, ma in un ambiente virtuale, i genitori potrebbero anche dover assumersi una maggiore responsabilità. Per i genitori che hanno figli più piccoli che sono in qualche modo resistenti alle loro azioni, questo potrebbe essere difficile da fare, tuttavia deve essere chiarito ai bambini che i loro genitori stanno assistendo il loro insegnante, piuttosto che essere la figura educativa primaria ".

Kendall Holzum può riferirsi. Durante la pandemia COVID-19, la bambina di 7 anni è andata a scuola online invece che di persona.

"A volte è difficile ricordarsi di tornare indietro e fare i compiti dopo aver terminato la chiamata con Zoom", ha detto Holzum. “I miei genitori devono aiutarmi molto a ricordarmi di svolgere i miei compiti. I compiti sono i più difficili da seguire perché il tuo insegnante non è sempre lì per aiutarti. "

Cowan, che è stato interessato a come funziona il cervello umano sin da quando era un bambino, suggerisce che questa intuizione può essere un primo passo per aiutare gli educatori a determinare come adattare l'esperienza di apprendimento individuale di un bambino al loro livello di sviluppo appropriato.

"Ora, la sfida sarà capire come adattare i materiali educativi e i materiali di lavoro in modo che siano appropriati per il livello di sviluppo di ogni individuo in un ambiente online e forse cercare di insegnare ai bambini ad essere più proattivi nel loro pensiero", ha detto Cowan. "Spero che questo sia un primo passo verso questa nozione e incoraggia le persone che fanno ricerca in classe, o ora nella classe virtuale, a considerare il ruolo del comportamento proattivo come abilità di vita complessiva e come adattarsi a vari livelli di apprendimento per raggiungere questo obiettivo di vita. "

Un totale di 180 persone hanno partecipato allo studio di Cowan e dei suoi colleghi. I partecipanti sono stati divisi in tre diversi gruppi di età: bambini di età compresa tra 6 e 8 anni, età 10-14 e studenti universitari. A ogni gruppo di età è stato chiesto di ricordare un'esibizione di macchie colorate. Quindi, sono stati interrotti da un secondo compito inaspettato e più urgente: premere rapidamente un pulsante quando si sente o si vede un segnale. Al termine della seconda attività, è stato chiesto loro di tornare alla prima attività e decidere se un colore provenisse dal display. Cowan ha detto più spesso che i bambini più piccoli si sono semplicemente dimenticati di ricordare i colori che avrebbero dovuto ricordare dopo aver lavorato al secondo compito. Ha detto che questo studio fornisce un chiaro esempio dei limiti della memoria di lavoro nei bambini più piccoli.

"In generale, la memoria di lavoro è limitata", ha detto Cowan. “Man mano che la quantità di cose che una persona sta cercando di ricordare in una volta aumenta, è disponibile meno memoria per aiutare a ricordare un'attività o ciò che una persona dovrebbe fare. Un esempio della differenza tra un adulto e un bambino è quando entrambi cercano di prendere una palla mentre trasportano i piatti. Il bambino sarebbe più propenso a far cadere i piatti, mentre l'adulto si ricorda di tenersi anche sui piatti allo stesso tempo. La scuola virtuale ha creato un ambiente completamente nuovo e questo studio ci fornisce un primo passo per aiutare i bambini ad adattarsi poiché è molto probabile che alcune parti della scuola virtuale rimarranno qui per molto tempo ".

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"Cambiamento evolutivo nella natura dell'attribuzione dell'attenzione in un duplice compito", è stato pubblicato in Developmental Psychology. Lo studio è stato finanziato dal National Institute of Child Health and Human Development (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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Scoperto meccanismo convergente di invecchiamento

La via di segnalazione fondamentale è cruciale per la longevitàCredito: Link/Max Planck Institute for Biology of Ageing, 2021 Diverse cause di invecchiamento…

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Sono state scoperte diverse cause dell'invecchiamento, ma resta la domanda se ci siano meccanismi sottostanti comuni che determinano l'invecchiamento e la durata della vita. I ricercatori del Max Planck Institute for Biology of Aging e del CECAD Cluster of Excellence in Aging Research presso l'Università di Colonia si sono imbattuti nel metabolismo dei folati nella loro ricerca di tali meccanismi di base. La sua regolazione è alla base di molte vie di segnalazione note dell'invecchiamento e porta alla longevità. Ciò può fornire una nuova possibilità per migliorare ampiamente la salute umana durante l'invecchiamento.

Negli ultimi decenni sono state scoperte diverse vie di segnalazione cellulare che regolano la durata della vita di un organismo e sono quindi di enorme importanza per la ricerca sull'invecchiamento. Quando i ricercatori hanno alterato queste vie di segnalazione, questo ha esteso la durata della vita di diversi organismi. Tuttavia, sorge la domanda se queste diverse vie di segnalazione convergono su vie metaboliche comuni che sono causali per la longevità.

La ricerca inizia nel nematode

Gli scienziati hanno iniziato la loro ricerca nel nematode Caenorhabditis elegans, un noto organismo modello per la ricerca sull'invecchiamento. “Abbiamo studiato i prodotti metabolici di diverse linee di vermi longevi. Le nostre analisi hanno rivelato che, tra le altre cose, abbiamo osservato chiari cambiamenti nei metaboliti e negli enzimi del ciclo dei folati in tutte le linee di vermi. Poiché il metabolismo dei folati svolge un ruolo importante nella salute umana, abbiamo voluto perseguire ulteriormente il suo ruolo nella longevità", spiega Andrea Annibal, autore principale dello studio.

Un meccanismo comune per la longevità

I folati sono vitamine essenziali importanti per la sintesi di amminoacidi e nucleotidi, gli elementi costitutivi delle nostre proteine ​​e del nostro DNA. “Abbiamo ridotto l'attività di enzimi specifici del metabolismo dei folati nei vermi. Eccitante, il risultato è stato un aumento della durata della vita fino al 30 percento", afferma Annibal. “Abbiamo anche visto che nei ceppi di topi di lunga durata, il metabolismo dei folati è similmente diminuito. Pertanto, la regolazione del metabolismo dei folati può essere alla base non solo delle varie vie di segnalazione della longevità nei vermi, ma anche nei mammiferi».

"Siamo molto entusiasti di questi risultati perché rivelano la regolazione del metabolismo dei folati come un meccanismo condiviso comune che colpisce diversi percorsi di longevità e si conserva nell'evoluzione", aggiunge Adam Antebi, direttore del Max Planck Institute for Biology of Ageing. "Pertanto, la precisa manipolazione del metabolismo dei folati può fornire una nuova possibilità per migliorare ampiamente la salute umana durante l'invecchiamento". In esperimenti futuri, il gruppo mira a scoprire il meccanismo con cui il metabolismo dei folati influenza la longevità.

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Pubblicazione originale

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

Regolazione dell'unico ciclo del folato di carbonio come firma metabolica condivisa della longevità

Comunicazioni Natura, 9 giugno 2021

https://www.mpg.de/17011181/uno-per-tutti-meccanismo-convergente-di-invecchiamento-scoperto

Gli scienziati hanno iniziato la loro ricerca nel nematode Caenorhabditis elegans, un noto organismo modello per la ricerca sull'invecchiamento. “Abbiamo studiato i prodotti metabolici di diverse linee di vermi longevi. Le nostre analisi hanno rivelato che, tra le altre cose, abbiamo osservato chiari cambiamenti nei metaboliti e negli enzimi del ciclo dei folati in tutte le linee di vermi. Poiché il metabolismo dei folati svolge un ruolo importante nella salute umana, abbiamo voluto perseguire ulteriormente il suo ruolo nella longevità", spiega Andrea Annibal, autore principale dello studio.

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

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Le particelle con "occhi" consentono di osservare più da vicino le dinamiche rotazionali

Credito: Istituto di scienze industriali, Università di Tokyo Tokyo, Giappone – Colloidi: miscele di particelle costituite da una sostanza, disperse…

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Tokyo, Giappone – I colloidi – miscele di particelle costituite da una sostanza, disperse in un'altra sostanza – spuntano in numerose aree della vita quotidiana, inclusi cosmetici, cibo e coloranti, e formano importanti sistemi all'interno del nostro corpo. Comprendere il comportamento dei colloidi ha quindi implicazioni di vasta portata, ma studiare la rotazione delle particelle sferiche è stato impegnativo. Ora, un team internazionale che comprende ricercatori dell'Istituto di scienze industriali dell'Università di Tokyo ha creato particelle con un nucleo decentrato o "occhio" che può essere tracciato mediante microscopia. I loro risultati sono pubblicati su Physical Review X.

Le particelle sospese in un liquido si spostano da un luogo all'altro a causa del movimento browniano, che può essere facilmente rilevato con un microscopio. Tuttavia, anche queste particelle ruotano, il che è molto più difficile da vedere se sono sferiche.

I ricercatori hanno superato questo problema creando particelle realizzate con due colori diversi dello stesso materiale. La sfera centrale, che chiamano occhio, è decentrata rispetto alla superficie della particella. Fornisce un punto che può essere seguito al microscopio per determinare i cambiamenti di orientamento mentre la particella ruota.

“La rotazione di una particella colloidale ci parla dell'idrodinamica circostante – il movimento del liquido in sospensione – e delle forze di contatto, come l'attrito. Tuttavia, per ottenere il quadro completo in una sospensione densa, tutte le particelle devono essere tracciate contemporaneamente", spiega l'autore corrispondente dello studio, il professor Hajime Tanaka. “Oltre a fornire un punto da seguire nel tempo, la densità e l'indice di rifrazione delle nostre particelle possono essere abbinati in modo da poter acquisire le immagini 3D necessarie”.

Seguendo una densa sospensione di particelle cariche che formano un cristallo colloidale, che ha una disposizione ordinata delle particelle, si è scoperto che la rotazione delle sfere vicine era accoppiata e si muoveva in direzioni opposte, come ingranaggi ingranati.

Inoltre, un sistema con particelle prive di carica ha mostrato che esisteva una relazione tra la cristallinità locale – l'ordinamento nelle immediate vicinanze – e la diffusività rotazionale, che descrive il processo di riequilibrio dell'orientamento.

I ricercatori hanno anche osservato il movimento rotatorio "stick-slip" tra le particelle che entrano in contatto, dove un grande vicino potrebbe fermare il movimento di una particella attraverso l'attrito.

"Il nostro sistema ha fornito informazioni tanto necessarie sull'accoppiamento idrodinamico e di attrito in colloidi molto densi", afferma l'altro autore corrispondente, il professor Roel Dullens. "Ci aspettiamo che i nostri risultati abbiano un impatto significativo sulla progettazione di processi industriali che coinvolgono colloidi, nonché sulla comprensione dei processi biologici".

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L'articolo, "Visualizzazione a livello di particelle di accoppiamenti idrodinamici e di attrito in sospensioni dense di colloidi sferici", è stato pubblicato su Physical Review X presso DOI: 10.1103/PhysRevX.11.021056.

Informazioni sull'Istituto di scienze industriali (IIS), l'Università di Tokyo

Institute of Industrial Science (IIS), l'Università di Tokyo è uno dei più grandi istituti di ricerca universitari in Giappone.

Più di 120 laboratori di ricerca, ciascuno guidato da un membro della facoltà, comprendono IIS, con più di 1.000 membri tra cui circa 300 dipendenti e 700 studenti attivamente impegnati nell'istruzione e nella ricerca. Le nostre attività coprono quasi tutte le aree delle discipline ingegneristiche. Sin dalla sua fondazione nel 1949, IIS ha lavorato per colmare le enormi lacune esistenti tra le discipline accademiche e le applicazioni del mondo reale.

Seguendo una densa sospensione di particelle cariche che formano un cristallo colloidale, che ha una disposizione ordinata delle particelle, si è scoperto che la rotazione delle sfere vicine era accoppiata e si muoveva in direzioni opposte, come ingranaggi ingranati.

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

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Il nuovo materiale potrebbe rimuovere le goccioline respiratorie dall'aria

"Ogni goccia rimossa efficacemente dall'aria interna eliminerebbe una potenziale fonte di trasmissione" Credito: Northwestern University Sebbene le barriere in plexiglass siano…

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"Ogni goccia efficacemente rimossa dall'aria interna eliminerebbe una potenziale fonte di trasmissione"

Sebbene le barriere di plexiglass siano apparentemente ovunque in questi giorni – tra le corsie dei negozi di alimentari, intorno ai tavoli dei ristoranti e torreggianti sopra i cubicoli degli uffici – sono una soluzione imperfetta per bloccare la trasmissione del virus.

Invece di catturare goccioline respiratorie e aerosol carichi di virus, i divisori in plexiglass deviano semplicemente le goccioline, facendole rimbalzare via ma rimanendo nell'aria. Per migliorare la funzione di queste barriere protettive, i ricercatori della Northwestern University hanno sviluppato un nuovo materiale trasparente in grado di catturare goccioline e aerosol, rimuovendoli efficacemente dall'aria.

Il materiale è un liquido chiaro e viscoso che può essere verniciato su qualsiasi superficie, inclusi plastica, vetro, legno, metallo, acciaio inossidabile, cemento e tessuti. Quando le goccioline entrano in collisione con la superficie rivestita, vi si attaccano, vengono assorbite e si seccano. Il rivestimento è anche compatibile con materiali antivirali e antimicrobici, quindi alla formula potrebbero essere aggiunti agenti igienizzanti, come il rame.

"Le goccioline si scontrano continuamente con le superfici interne", ha affermato Jiaxing Huang della Northwestern, autore senior dello studio. “In questo momento, i divisori in plexiglass sono dispositivi devianti; deviano le goccioline. Se una superficie potesse effettivamente intrappolare le goccioline, allora ogni singola goccia efficacemente rimossa dall'aria interna sarebbe un'eliminazione riuscita di una potenziale fonte di trasmissione”.

La ricerca sarà pubblicata mercoledì (16 giugno) sulla rivista Chem. Nello studio, i ricercatori hanno scoperto che anche quando hanno bombardato le superfici con goccioline di aerosol, a concentrazioni di ordini di grandezza superiori a quelle tipiche di un ambiente interno, le superfici rivestite catturano ancora tre volte più goccioline di aerosol rispetto alle superfici non rivestite.

Huang è professore di scienza e ingegneria dei materiali alla McCormick School of Engineering della Northwestern. Zhilong Yu, Murak Kadir e Yihan Liu, tutti membri del laboratorio di Huang, sono co-autori del documento. Il team ha intrapreso questo progetto durante l'ordine di soggiorno a casa all'inizio della pandemia.

L'ingrediente principale del materiale del team Northwestern è un polimero polielettrolitico comunemente utilizzato in un'ampia varietà di prodotti cosmetici. Se applicata con una lama o un pennello, la formula risultante produce rivestimenti uniformi e conformi su un'ampia gamma di superfici interne senza danneggiare o scolorire il materiale originale.

Il team di Huang ha scoperto che anche le superfici sono rimaste trasparenti e prive di foschia anche se cosparse di goccioline. In altre parole, le superfici non apparivano sporche o sporche dopo essere state inondate di goccioline. Se utilizzate su barriere in plexiglass, quelle barriere rivestite non dovrebbero essere pulite più frequentemente delle barriere non rivestite.

La maggior parte delle malattie infettive si diffonde attraverso le goccioline respiratorie e gli aerosol, che gli esseri umani rilasciano costantemente quando parlano, ridono, cantano ed espirano. Poiché il rivestimento è così versatile, Huang immagina che possa essere utilizzato su barriere in plexiglass e schermi facciali, nonché su superfici no-touch o low-touch, come pareti o persino tende, per eliminare quelle goccioline dall'aria.

“Ci sono enormi aree di superfici interne che vengono a malapena toccate da persone o animali domestici. Se riutilizzassimo queste superfici "inattive" per catturare le goccioline respiratorie, potrebbero diventare "dispositivi" funzionali per aiutare a ridurre la trasmissione aerea di malattie infettive", ha affermato. “Gli agenti patogeni intrappolati in superficie possono quindi essere prontamente inattivati ​​nel tempo, il che può essere accelerato da ingredienti igienizzanti pre-applicati. Possono anche essere rimossi durante la pulizia ordinaria.”

Mentre Huang afferma che le maschere per il viso sono uno strumento insostituibile per la salute pubblica per aiutare a prevenire la diffusione di goccioline infettive, crede che intrappolare le goccioline sulle superfici potrebbe essere un altro strumento efficace.

"In un gioco per computer, ad esempio, non vuoi entrare in un campo di battaglia con un solo pezzo di armatura", ha detto. "Ha senso sfruttare più livelli di difesa".

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Lo studio, "Rivestimenti che catturano le gocce su superfici ambientali a base di ingredienti cosmetici", è stato supportato da una borsa di studio di ricerca JITRI-Northwestern assegnata dal Jiangsu Industrial Technology Research Institute, gestito dalla Northwestern Initiative for Manufacturing Science and Innovation.

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

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