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생명 공학자

작업 기억은 맞춤형 교육 개발에 도움이 될 수 있습니다.

미주리 대학의 심리학 연구자들은…

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미주리 대학의 심리학 연구자들은 개인의 적절한 발달 수준에 맞는 교육 및 작업 자료를 만드는 첫 단계를 제안합니다.

7 살짜리와 대학생이 물을 마시기 위해 가상 수업에서 휴식을 취한다고 상상해보십시오. 그들이 돌아 왔을 때 7 살짜리 아이는 과제를 다시 시작하는 데 어려움을 겪고 대학생은 마치 휴식이 없었던 것처럼 작업을 다시 시작합니다. 미주리 대학의 작업 기억 전문가 인 Nelson Cowan은 이러한 발달 연령 차이를 이해하는 것이 COVID-19 대유행 기간 동안 어린이와 부모가 가상 학습 환경에 더 잘 적응하는 데 도움이 될 수 있다고 믿습니다.

“이 발달상의 차이를 이해함으로써 우리는 어린 아이들이 숙제를 정리하도록 돕는 것과 같은 온라인 환경에서 좀 더 구조를 제공 할 수 있습니다.”라고 심리학과의 큐레이터 인 Cowan이 말했습니다. “학교에서 교사는 이러한 구조를 더 많이 제공 할 수 있지만 가상 환경에서는 부모가 더 많은 책임을 맡아야 할 수도 있습니다. 자신의 행동에 어느 정도 저항하는 어린 자녀가있는 부모에게는 어려운 일이지만 부모가 교육의 기본 인물이 아니라 교사를 돕고 있음을 자녀에게 분명히해야합니다.”

Kendall Holzum이 공감할 수 있습니다. COVID-19 대유행 동안 7 세 소녀는 직접 대신 온라인으로 학교에 다녔습니다.

"때때로 Zoom 통화를 끊은 후 돌아가서 숙제를하는 것을 기억하기 어렵습니다."라고 Holzum이 말했습니다. “부모님은 저의 과제를 기억하기 위해 많이 도와 주셔야합니다. 선생님이 항상 당신을 도와주지 않기 때문에 숙제는 지시를 따르기 가장 어렵습니다. "

어렸을 때부터 인간의 두뇌가 작동하는 방식에 관심이 있었던 Cowan은이 통찰력이 교육자들이 자녀의 개별 학습 경험을 적절한 발달 수준에 맞게 조정하는 방법을 결정하도록 돕는 첫 번째 단계가 될 수 있다고 제안합니다.

"이제 도전은 온라인 환경에서 각 개인의 발달 수준에 적합하도록 교육 자료와 작업 자료를 조정하는 방법을 이해하고 아마도 아이들이 더 적극적으로 사고하도록 가르치는 것입니다."라고 Cowan은 말했습니다. “저는 이것이 그 개념을 향한 첫 번째 단계가되기를 바라며 교실이나 현재 가상 교실에서 연구를하는 사람들이 전반적인 생활 기술로서의 능동적 행동의 역할과 다양한 수준의 학습을 수용하는 방법을 고려하도록 장려합니다. 그 삶의 목표를 달성하기 위해.”

Cowan과 그의 동료들의 연구에는 총 180 명이 참여했습니다. 참가자들은 6-8 세 어린이, 10-14 세 어린이, 대학생 등 세 가지 연령 그룹으로 나뉘 었습니다. 각 연령대는 색점 표시를 기억하도록 요청 받았습니다. 그런 다음 예상치 못한 더 긴급한 두 번째 작업으로 중단되었습니다. 신호가 들리거나 보일 때 빠르게 버튼을 누르는 것입니다. 두 번째 작업이 완료되면 첫 번째 작업으로 돌아가서 디스플레이에서 색상이 나오는지 결정하라는 요청을 받았습니다. Cowan은 더 자주, 어린 아이들은 두 번째 작업을 수행 한 후 기억해야 할 색상을 기억하는 것을 잊었습니다. 그는이 연구가 어린 아이들의 작업 기억 한계에 대한 명확한 예를 제공한다고 말했다.

Cowan은“일반적으로 작업 기억은 제한적입니다. “한 사람이 한 번에 기억하려고하는 것의 양이 증가함에 따라 작업 또는 사람이해야 할 일을 기억하는 데 사용할 수있는 메모리가 줄어 듭니다. 어른과 아이의 차이의 예는 둘 다 접시를 들고 공을 잡으려고 할 때입니다. 아이는 접시를 떨어 뜨릴 가능성이 더 높고 어른은 동시에 접시를 붙잡는 것을 기억합니다. 가상 학교는 완전히 새로운 환경을 조성했으며,이 연구는 가상 학교 교육의 일부가 여기에 오랫동안있을 가능성이 매우 높기 때문에 우리가 아이들이 적응하도록 도와야하는 첫 번째 단계를 제공합니다.”

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"이중 작업에서주의 할당 특성의 발달 적 변화"는 Developmental Psychology에 게재되었습니다. 이 연구는 국립 아동 건강 및 인간 발달 연구소 (R01 HD-021338)에서 자금을 지원했습니다.

Working memory can help tailor educational development

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

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노화의 수렴 메커니즘 발견

기본 신호 경로는 장수에 중요합니다Credit: Link/Max Planck 노화 생물학 연구소, 2021년 노화의 여러 다른 원인…

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노화의 여러 가지 다른 원인이 발견되었지만 노화와 수명을 결정하는 공통 기본 메커니즘이 있는지 여부는 여전히 의문입니다. 막스 플랑크 노화 생물학 연구소(Max Planck Institute for Biology of Aging)와 쾰른 대학(University Cologne)의 CECAD 노화 연구 클러스터(Cluster of Excellence in Aging)의 연구원들은 이제 이러한 기본 메커니즘을 찾는 과정에서 엽산 대사를 접하게 되었습니다. 그것의 규제는 많은 알려진 노화 신호 경로의 기초가 되며 수명을 연장합니다. 이것은 노화 동안 인간의 건강을 광범위하게 개선할 수 있는 새로운 가능성을 제공할 수 있습니다.

최근 수십 년 동안 유기체의 수명을 조절하는 여러 세포 신호 전달 경로가 발견되어 노화 연구에 매우 중요합니다. 연구자들이 이러한 신호 전달 경로를 변경했을 때 다양한 유기체의 수명이 연장되었습니다. 그러나 이러한 다양한 신호 전달 경로가 장수의 원인이 되는 일반적인 대사 경로에 수렴하는지 여부에 대한 질문이 발생합니다.

수색은 회충에서 시작됩니다

과학자들은 노화 연구를 위한 잘 알려진 모델 유기체인 선충 Caenorhabditis elegans에서 검색을 시작했습니다. “우리는 수명이 긴 여러 벌레 계통의 대사 산물을 연구했습니다. 우리의 분석은 무엇보다도 모든 벌레 계통에서 엽산 주기의 대사 산물과 효소의 분명한 변화를 관찰한 것으로 나타났습니다. 엽산 대사는 인간의 건강에 중요한 역할을 하기 때문에 우리는 장수에서 엽산의 역할을 더욱 추구하고자 했습니다.”라고 이 연구의 주저자인 Andrea Annibal이 설명합니다.

장수를 위한 일반적인 메커니즘

엽산은 단백질과 DNA의 구성 요소인 아미노산과 뉴클레오티드 합성에 중요한 필수 비타민입니다. “우리는 벌레에서 엽산 대사의 특정 효소의 활동을 줄였습니다. 흥미롭게도 그 결과 수명이 최대 30% 증가했습니다.”라고 Annibal은 말합니다. "우리는 또한 장수한 쥐에서 엽산 대사가 유사하게 조절된다는 것을 확인했습니다. 따라서 엽산 대사의 조절은 벌레뿐만 아니라 포유류에서도 다양한 수명 신호 전달 경로의 기초가 될 수 있습니다.”

막스 플랑크 노화 생물학 연구소 소장인 Adam Antebi는 "우리는 이러한 발견이 여러 다른 장수 경로에 영향을 미치고 진화 과정에서 보존되는 공통적인 공유 메커니즘으로서 엽산 대사의 조절을 밝히기 때문에 매우 흥분됩니다."라고 덧붙였습니다. "따라서 엽산 대사의 정확한 조작은 노화 동안 인간의 건강을 광범위하게 개선할 수 있는 새로운 가능성을 제공할 수 있습니다." 향후 실험에서 그룹은 엽산 대사가 장수에 영향을 미치는 메커니즘을 찾는 것을 목표로 합니다.

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원본 간행물

안드레아 안니발, 레베카 조지 타얀, 마리벨 피데스 쇼네볼프, 한나 탐, 크리스티안 라자, 마르쿠스 맥스 칼 아우러, 아담 안테비

장수의 공유된 대사 신호로서 하나의 탄소 엽산 주기 조절

네이처 커뮤니케이션즈, 2021년 6월 9일

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

과학자들은 노화 연구를 위한 잘 알려진 모델 유기체인 선충 Caenorhabditis elegans에서 검색을 시작했습니다. “우리는 수명이 긴 여러 벌레 계통의 대사 산물을 연구했습니다. 우리의 분석은 무엇보다도 모든 벌레 계통에서 엽산 주기의 대사 산물과 효소의 분명한 변화를 관찰한 것으로 나타났습니다. 엽산 대사는 인간의 건강에 중요한 역할을 하기 때문에 우리는 장수에서 엽산의 역할을 더욱 추구하고자 했습니다.”라고 이 연구의 주저자인 Andrea Annibal이 설명합니다.

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

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'눈'이 있는 입자는 회전 역학을 자세히 볼 수 있습니다.

출처: 일본 도쿄대학 산업과학연구소 – 콜로이드–분산된 한 물질로 만들어진 입자의 혼합물…

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일본 도쿄 – 콜로이드(한 물질에서 만들어진 입자의 혼합물, 다른 물질에 분산된 혼합물)는 화장품, 식품 및 염료를 포함한 일상 생활의 수많은 영역에서 자라며 우리 신체 내에서 중요한 시스템을 형성합니다. 따라서 콜로이드의 거동을 이해하는 것은 광범위한 의미를 갖지만 구형 입자의 회전을 조사하는 것은 어려운 일이었습니다. 이제 도쿄 대학 산업 과학 연구소의 연구원을 포함한 국제 팀이 현미경을 사용하여 추적할 수 있는 중심에서 벗어난 코어 또는 "눈"을 가진 입자를 만들었습니다. 그들의 발견은 Physical Review X에 발표되었습니다.

액체에 떠 있는 입자는 현미경으로 쉽게 감지할 수 있는 브라운 운동의 결과로 한 곳에서 다른 곳으로 이동합니다. 그러나 이러한 입자도 회전하므로 구형인지 확인하기가 훨씬 더 어렵습니다.

연구원들은 동일한 재료의 두 가지 다른 색상으로 만든 입자를 만들어 이를 극복했습니다. 눈이라고 하는 핵심 구는 입자 표면의 중심에서 벗어나 있습니다. 입자가 회전함에 따라 방향 변화를 결정하기 위해 현미경으로 추적할 수 있는 지점을 제공합니다.

“콜로이드 입자의 회전은 주변 유체 역학(현탁 액체의 운동)과 마찰과 같은 접촉력에 대해 알려줍니다. 그러나 조밀한 현탁액에서 전체 그림을 얻으려면 모든 입자를 한 번에 추적해야 합니다.”라고 연구 교신저자인 Hajime Tanaka 교수가 설명합니다. "시간 경과에 따라 추적할 지점을 제공할 뿐만 아니라 입자의 밀도와 굴절률을 일치시켜 필요한 3D 이미지를 얻을 수 있습니다."

입자의 정렬된 배열을 갖는 콜로이드 결정을 형성하는 하전 입자의 조밀한 현탁액을 추적함으로써 인접 구체의 회전이 결합되어 맞물린 기어처럼 반대 방향으로 이동한다는 것을 발견했습니다.

또한, 전하를 띠지 않은 입자가 있는 시스템은 국부적 결정도(직접 주변의 질서)와 방향이 평형을 회복하는 과정을 설명하는 회전 확산 사이에 관계가 있음을 보여주었습니다.

연구원들은 또한 큰 이웃이 마찰을 통해 입자의 운동을 멈출 수 있는 접촉하는 입자 사이의 "스틱-슬립" 회전 운동을 관찰했습니다.

다른 교신저자인 Roel Dullens 교수는 “우리 시스템은 매우 조밀한 콜로이드에서 유체역학 및 마찰 결합에 대한 매우 필요한 통찰력을 제공했습니다. "우리는 우리의 발견이 생물학적 공정의 이해뿐만 아니라 콜로이드를 포함하는 산업 공정의 설계에 중요한 영향을 미칠 것으로 기대합니다."

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"구형 콜로이드의 조밀한 현탁액에서 유체역학 및 마찰 결합의 입자 수준 시각화"라는 기사가 Physical Review X at DOI: 10.1103/PhysRevX.11.021056에 게시되었습니다.

도쿄대학 산업과학연구소(IIS)에 대해

산업 과학 연구소(IIS), 도쿄 대학은 일본에서 가장 큰 대학 부속 연구 기관 중 하나입니다.

각각 교수진이 이끄는 120개 이상의 연구 실험실이 IIS를 구성하며 약 300명의 직원과 700명의 학생을 포함하여 1,000명 이상의 회원이 교육 및 연구에 적극적으로 참여하고 있습니다. 우리의 활동은 엔지니어링 분야의 거의 모든 영역을 다룹니다. 1949년에 설립된 이래 IIS는 학문 분야와 실제 응용 프로그램 사이에 존재하는 거대한 격차를 해소하기 위해 노력해 왔습니다.

입자의 정렬된 배열을 갖는 콜로이드 결정을 형성하는 하전 입자의 조밀한 현탁액을 추적함으로써 인접 구체의 회전이 결합되어 맞물린 기어처럼 반대 방향으로 이동한다는 것을 발견했습니다.

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

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새로운 물질은 공기에서 호흡기 비말을 제거할 수 있습니다

'실내 공기에서 효과적으로 제거된 모든 비말은 잠재적인 전염원을 제거할 것입니다'Credit: Northwestern University 플렉시 유리 장벽은…

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'실내 공기에서 효과적으로 제거된 모든 비말은 잠재적인 전염원을 제거합니다'

플렉시 유리 장벽은 오늘날 식료품점 사이, 식당 테이블 주변, 사무실 칸막이 위로 우뚝 솟은 사무실 등 모든 곳에 있는 것처럼 보이지만 바이러스 전파를 차단하는 데는 불완전한 솔루션입니다.

플렉시글라스 디바이더는 바이러스가 포함된 호흡기 비말과 에어로졸을 포착하는 대신 비말을 편향시켜 튕겨 나가지만 공기 중에 남아 있게 합니다. 이러한 보호 장벽의 기능을 향상시키기 위해 노스웨스턴 대학의 연구원들은 물방울과 에어로졸을 포착하여 공기 중에서 효과적으로 제거할 수 있는 새로운 투명 재료를 개발했습니다.

이 재료는 플라스틱, 유리, 목재, 금속, 스테인리스 스틸, 콘크리트 및 직물을 포함한 모든 표면에 칠할 수 있는 투명하고 점성 있는 액체입니다. 물방울이 코팅된 표면과 충돌하면 코팅된 표면에 달라붙어 흡수되어 건조됩니다. 코팅은 또한 항바이러스 및 항균 물질과 호환되므로 구리와 같은 살균제를 공식에 추가할 수 있습니다.

이번 연구의 수석 저자인 노스웨스턴의 자싱 황(Jiaxing Huang)은 "물방울은 항상 실내 표면과 충돌한다"고 말했다. “현재 플렉시 유리 칸막이는 일탈 장치입니다. 그들은 물방울을 편향시킵니다. 표면이 실제로 물방울을 가둘 수 있다면 실내 공기에서 효과적으로 제거되는 모든 단일 물방울은 잠재적인 전파원을 성공적으로 제거할 것입니다.”

이 연구는 Chem. 저널에 6월 16일 수요일에 발표될 예정입니다. 이 연구에서 연구원들은 실내 환경에서 일반적인 것보다 수십 배 더 높은 농도의 에어로졸 방울로 표면을 공격하더라도 코팅된 표면이 코팅되지 않은 표면보다 3배 더 많은 에어로졸 방울을 포착한다는 것을 발견했습니다.

Huang은 Northwestern의 McCormick 공과 대학의 재료 과학 및 공학 교수입니다. Zhilong Yu, Murak Kadir 및 Yihan Liu는 모두 Huang의 실험실 구성원으로 이 논문을 공동 저술했습니다. 팀은 전염병이 시작될 때 자택 대피 명령을 받는 동안 이 프로젝트에 착수했습니다.

Northwestern 팀의 재료의 주요 성분은 다양한 화장품에 일반적으로 사용되는 고분자 전해질 폴리머입니다. 날이나 브러시로 적용하면 결과 공식은 원래 재료를 손상시키거나 변색시키지 않고 광범위한 실내 표면에 균일하고 등각 코팅을 생성합니다.

Huang의 팀은 표면이 물방울로 뒤덮인 경우에도 투명하고 안개가 없는 상태를 유지한다는 것을 발견했습니다. 다시 말해, 표면이 물방울로 샤워된 후에도 더럽거나 더러워 보이지 않았습니다. 플렉시 유리 배리어에 사용하는 경우 코팅된 배리어는 코팅되지 않은 배리어보다 더 자주 청소할 필요가 없습니다.

대부분의 전염병은 사람이 말하고, 웃고, 노래하고, 숨을 내쉴 때 끊임없이 방출하는 호흡기 비말과 에어로졸을 통해 퍼집니다. 코팅이 매우 다재다능하기 때문에 Huang은 플렉시 유리 장벽과 안면 가리개뿐만 아니라 벽이나 커튼과 같은 노터치 또는 로우 터치 표면에 사용하여 공기에서 이러한 물방울을 제거할 수 있다고 상상합니다.

“사람이나 애완 동물이 거의 만지지 않는 실내 표면의 방대한 영역이 있습니다. 이 '유휴' 표면을 호흡기 비말을 포착하기 위해 용도를 변경하면 감염성 질병의 공기 중 전파를 줄이는 데 도움이 되는 기능적 '장치'가 될 수 있습니다.”라고 그는 말했습니다. “표면에 갇힌 병원체는 시간이 지남에 따라 쉽게 비활성화될 수 있으며, 이는 미리 적용된 살균 성분에 의해 가속화될 수 있습니다. 일상적인 청소 중에도 제거할 수 있습니다.”

Huang은 안면 마스크가 감염성 비말의 확산을 방지하는 데 도움이 되는 대체할 수 없는 공중 보건 도구라고 말하면서 표면에 비말을 가두는 것이 또 다른 효과적인 도구가 될 수 있다고 믿습니다.

"예를 들어, 컴퓨터 게임에서는 갑옷 하나만으로 전장에 들어가고 싶지 않습니다."라고 그는 말했습니다. "여러 계층의 방어를 활용하는 것이 합리적입니다."

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"화장품 성분을 기반으로 한 환경 표면의 물방울 포착 코팅" 연구는 제조 과학 및 혁신을 위한 Northwestern Initiative에서 관리하는 Jiangsu Industrial Technology Research Institute에서 수여한 JITRI-Northwestern Research Fellowship의 지원을 받았습니다.

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

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