Connect with us

Биоинженер

Рабочая память может помочь адаптировать развитие образования

Исследователи психологии из Университета Миссури предлагают сделать первый шаг к созданию учебных и рабочих материалов, подходящих для…

Published

on

Исследователи психологии из Университета Миссури предлагают сделать первый шаг к созданию учебных и рабочих материалов, соответствующих соответствующему уровню развития человека.

Представьте, что семилетний ребенок и студент колледжа отдыхают от виртуальных уроков, чтобы попить воды. Когда они возвращаются, семилетний ребенок испытывает трудности с повторным выполнением задания, в то время как студент колледжа продолжает работать, как будто перерыва никогда не было. Нельсон Коуэн, эксперт по рабочей памяти из Университета Миссури, считает, что понимание этой разницы в возрасте в развитии может помочь детям младшего возраста и их родителям лучше адаптироваться к виртуальной среде обучения во время пандемии COVID-19.

«Понимая эту разницу в развитии, мы можем работать над тем, чтобы предоставить детям младшего возраста немного больше структуры в сетевых условиях, например, помогая им организовывать домашние задания», – сказал Коуэн, заслуженный профессор кафедры психологических наук. «В школе учителя могут предоставить больше такой структуры, но в виртуальной среде родителям, возможно, также придется взять на себя больше этой ответственности. Для родителей, у которых есть дети младшего возраста, которые в некоторой степени сопротивляются их действиям, это может быть сложно сделать, однако детям необходимо четко дать понять, что их родители помогают учителю, а не являются основной образовательной фигурой ».

Кендалл Холзум умеет относиться к делу. Во время пандемии COVID-19 7-летняя девочка ходила в школу онлайн, а не лично.

«Иногда бывает сложно не забыть вернуться и сделать домашнее задание после того, как вы закончили звонок в Zoom», – сказал Хольцум. «Мои родители должны очень помогать мне, чтобы я не забывал выполнять свои задания. Сложнее всего выполнять домашнее задание, потому что учитель не всегда рядом, чтобы помочь вам ».

Коуэн, который интересовался, как работает человеческий мозг с самого раннего возраста, предполагает, что это понимание может стать первым шагом на пути к помощи педагогам в определении того, как адаптировать индивидуальный опыт обучения ребенка к соответствующему уровню его развития.

«Теперь задача состоит в том, чтобы понять, как адаптировать учебные материалы и рабочие материалы, чтобы они соответствовали уровню развития каждого человека в онлайн-среде, и, возможно, попытаться научить детей быть более активными в своем мышлении», – сказал Коуэн. «Я надеюсь, что это первый шаг к этому понятию и побудит людей, которые проводят исследования в классе, а теперь и в виртуальном классе, рассматривать роль активного поведения как общего жизненного навыка и как приспособиться к различным уровням обучения. чтобы достичь этой жизненной цели ».

В исследовании Коуэна и его коллег приняли участие 180 человек. Участники были разделены на три разные возрастные группы: дети 6-8 лет, 10-14 лет и студенты колледжей. Каждой возрастной группе было предложено запомнить отображение цветных пятен. Затем их прервала вторая, неожиданная и более срочная задача – быстрое нажатие кнопки, когда сигнал слышен или виден. По завершении второй задачи их попросили вернуться к первой задаче и решить, поступил ли цвет с дисплея. Коуэн чаще говорил, что младшие дети просто забывали вспомнить цвета, которые они должны были вспомнить после работы над вторым заданием. Он сказал, что это исследование дает наглядный пример ограничений рабочей памяти у детей младшего возраста.

«В целом рабочая память ограничена, – сказал Коуэн. «По мере того, как количество вещей, которые человек пытается запомнить за один раз, увеличивается, становится меньше памяти, чтобы помочь запомнить задачу или то, что человек должен делать. Пример разницы между взрослым и ребенком – когда оба пытаются поймать мяч, неся посуду. Ребенок с большей вероятностью уронит посуду, в то время как взрослый не забудет одновременно держаться за посуду. Виртуальная школа создала совершенно новую среду, и это исследование дает нам первый шаг к тому, как мы должны помочь детям адаптироваться, поскольку некоторые части виртуального обучения, скорее всего, будут здесь надолго ».

###

«Изменение в развитии характера распределения внимания при выполнении двойного задания» было опубликовано в «Психологии развития». Исследование финансировалось Национальным институтом детского здоровья и развития человека (R01 HD-021338).

Working memory can help tailor educational development

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

Биоинженер

Обнаружен конвергентный механизм старения

Фундаментальный сигнальный путь имеет решающее значение для долголетия Фото: Линк / Институт биологии старения им. Макса Планка, 2021 г. Несколько различных причин старения…

Published

on

Было обнаружено несколько различных причин старения, но остается вопрос, существуют ли общие лежащие в основе механизмы, которые определяют старение и продолжительность жизни. Исследователи из Института биологии старения Макса Планка и Кластера передового опыта в области старения CECAD в Кельнском университете теперь столкнулись с метаболизмом фолиевой кислоты в поисках таких основных механизмов. Его регуляция лежит в основе многих известных сигнальных путей старения и ведет к долголетию. Это может предоставить новую возможность в целом улучшить здоровье человека в период старения.

В последние десятилетия было обнаружено несколько клеточных сигнальных путей, которые регулируют продолжительность жизни организма и поэтому имеют огромное значение для исследований старения. Когда исследователи изменили эти сигнальные пути, это увеличило продолжительность жизни различных организмов. Однако возникает вопрос, сходятся ли эти разные сигнальные пути на общих метаболических путях, которые являются причиной долголетия.

Поиск начинается с аскариды

Ученые начали поиски круглого червя Caenorhabditis elegans, хорошо известного модельного организма для исследований старения. «Мы изучили продукты метаболизма нескольких долгоживущих линий червей. Наш анализ показал, что, помимо прочего, мы наблюдали явные изменения метаболитов и ферментов цикла фолиевой кислоты во всех линиях червей. Поскольку метаболизм фолиевой кислоты играет важную роль в здоровье человека, мы хотели продолжить изучение его роли в долголетии », – объясняет Андреа Аннибал, ведущий автор исследования.

Обычный механизм долголетия

Фолаты – это незаменимые витамины, важные для синтеза аминокислот и нуклеотидов – строительных блоков наших белков и ДНК. «Мы снизили активность определенных ферментов метаболизма фолиевой кислоты у червей. Удивительно, но результатом стало увеличение продолжительности жизни до 30 процентов », – говорит Аннибал. «Мы также увидели, что у долгоживущих линий мышей метаболизм фолиевой кислоты также снижен. Таким образом, регуляция метаболизма фолиевой кислоты может лежать в основе не только различных сигнальных путей долголетия у червей, но и у млекопитающих ».

«Мы очень рады этим открытиям, потому что они раскрывают регуляцию метаболизма фолиевой кислоты как общий общий механизм, который влияет на несколько различных путей долголетия и сохраняется в процессе эволюции», – добавляет Адам Антеби, директор Института биологии старения им. Макса Планка. «Таким образом, точное управление метаболизмом фолиевой кислоты может предоставить новую возможность в целом улучшить здоровье человека в период старения». В будущих экспериментах группа стремится выяснить механизм, с помощью которого метаболизм фолиевой кислоты влияет на продолжительность жизни.

###

Оригинальная публикация

Андреа Аннибал, Ребекка Джордж Тариан, Марибель Фидес Шоневольф, Ханна Там, Кристиан Латца, Маркус Макс Карл Аулер, Адам Антеби

Регулирование цикла одного углерода фолиевой кислоты как общий метаболический признак долголетия

Nature Communications, 9 июня 2021 г.

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

Ученые начали поиски круглого червя Caenorhabditis elegans, хорошо известного модельного организма для исследований старения. «Мы изучили продукты метаболизма нескольких долгоживущих линий червей. Наш анализ показал, что, помимо прочего, мы наблюдали явные изменения метаболитов и ферментов цикла фолиевой кислоты во всех линиях червей. Поскольку метаболизм фолиевой кислоты играет важную роль в здоровье человека, мы хотели продолжить изучение его роли в долголетии », – объясняет Андреа Аннибал, ведущий автор исследования.

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

Continue Reading

Биоинженер

Частицы с «глазами» позволяют ближе рассмотреть динамику вращения.

Предоставлено: Институт промышленных наук Токийского университета, Токио, Япония – Коллоиды – дисперсные смеси частиц, состоящих из одного вещества….

Published

on

Токио, Япония. Коллоиды – смеси частиц, состоящих из одного вещества, диспергированных в другом веществе, – возникают во многих областях повседневной жизни, включая косметику, продукты питания и красители, и образуют важные системы в нашем организме. Таким образом, понимание поведения коллоидов имеет большое значение, однако исследование вращения сферических частиц было сложной задачей. Теперь международная команда, в которую входят исследователи из Института промышленных наук Токийского университета, создала частицы со смещенным от центра ядром или «глазом», которые можно отслеживать с помощью микроскопии. Их результаты опубликованы в Physical Review X.

Частицы, взвешенные в жидкости, перемещаются из одного места в другое в результате броуновского движения, которое можно легко обнаружить с помощью микроскопа. Однако эти частицы также вращаются, и гораздо труднее увидеть, являются ли они сферическими.

Исследователи преодолели это, создав частицы из одного и того же материала двух разных цветов. Основная сфера, которую они называют глазом, смещена от центра на поверхности частицы. Это точка, которую можно проследить под микроскопом, чтобы определить изменение ориентации при вращении частицы.

«Вращение коллоидной частицы говорит нам об окружающей гидродинамике – движении взвешенной жидкости – и контактных силах, таких как трение. Однако, чтобы получить полную картину в плотной суспензии, необходимо отслеживать все частицы одновременно », – поясняет автор исследования профессор Хадзиме Танака. «Помимо предоставления точки для отслеживания во времени, плотность и показатель преломления наших частиц могут быть согласованы, чтобы можно было получить необходимые трехмерные изображения».

Путем отслеживания плотной суспензии заряженных частиц, образующих коллоидный кристалл, который имеет упорядоченное расположение частиц, было обнаружено, что вращение соседних сфер было связано и перемещалось в противоположных направлениях, как зацепленные шестерни.

Кроме того, система с незаряженными частицами показала, что существует связь между локальной кристалличностью – упорядочением в ближайшем окружении – и вращательной диффузией, которая описывает процесс восстановления равновесия ориентации.

Исследователи также наблюдали «скачкообразное» вращательное движение между соприкасающимися частицами, когда крупный сосед мог остановить движение частицы за счет трения.

«Наша система предоставила столь необходимое понимание гидродинамической и фрикционной связи в очень плотных коллоидах», – говорит другой автор-корреспондент профессор Роэл Далленс. «Мы ожидаем, что наши результаты окажут значительное влияние на разработку промышленных процессов с участием коллоидов, а также на понимание биологических процессов».

###

Статья «Визуализация на уровне частиц гидродинамических и фрикционных связей в плотных суспензиях сферических коллоидов» была опубликована в Physical Review X по адресу DOI: 10.1103 / PhysRevX.11.021056.

Об Институте промышленных наук (IIS) Токийского университета

Институт промышленных наук (IIS) Токийского университета является одним из крупнейших исследовательских институтов Японии при университетах.

В состав IIS входит более 120 исследовательских лабораторий, каждую из которых возглавляет преподаватель. В состав IIS входит более 1000 сотрудников, в том числе около 300 сотрудников и 700 студентов, активно занимающихся образованием и исследованиями. Наша деятельность охватывает практически все области инженерных дисциплин. С момента своего основания в 1949 году IIS работал над устранением огромных разрывов, существующих между академическими дисциплинами и приложениями реального мира.

Путем отслеживания плотной суспензии заряженных частиц, образующих коллоидный кристалл, который имеет упорядоченное расположение частиц, было обнаружено, что вращение соседних сфер было связано и перемещалось в противоположных направлениях, как зацепленные шестерни.

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

Continue Reading

Биоинженер

Новый материал может удалять из воздуха респираторные капли.

«Каждая капля, эффективно удаленная из воздуха в помещении, устранила бы потенциальный источник передачи» Фото: Северо-Западный университет….

Published

on

«Каждая капля, эффективно удаленная из воздуха в помещении, устранила бы потенциальный источник передачи»

Хотя в наши дни барьеры из плексигласа, по-видимому, повсюду – между переулками продуктовых магазинов, вокруг столиков в ресторанах и возвышающимися над офисными помещениями, – они не являются идеальным решением для блокировки передачи вируса.

Вместо того, чтобы улавливать зараженные вирусом респираторные капли и аэрозоли, разделители из оргстекла просто отклоняют капли, заставляя их отскакивать, но оставаться в воздухе. Чтобы улучшить функцию этих защитных барьеров, исследователи Северо-Западного университета разработали новый прозрачный материал, который может захватывать капли и аэрозоли, эффективно удаляя их из воздуха.

Материал представляет собой прозрачную вязкую жидкость, которую можно наносить на любую поверхность, включая пластик, стекло, дерево, металл, нержавеющую сталь, бетон и текстиль. Когда капли сталкиваются с покрытой поверхностью, они прилипают к ней, впитываются и высыхают. Покрытие также совместимо с противовирусными и противомикробными материалами, поэтому в формулу можно добавлять дезинфицирующие средства, такие как медь.

«Капли постоянно сталкиваются с поверхностями в помещении», – сказал Цзясин Хуанг из Northwestern, старший автор исследования. «Прямо сейчас делители из оргстекла – это нестандартные устройства; они отклоняют капли. Если бы поверхность действительно могла улавливать капли, то каждая капля, эффективно удаленная из воздуха в помещении, была бы успешным устранением потенциального источника передачи ».

Исследование будет опубликовано в среду (16 июня) в журнале Chem. В ходе исследования исследователи обнаружили, что даже при бомбардировке поверхностей каплями аэрозоля – с концентрацией на порядок более высокой, чем типичная для внутренней среды – поверхности с покрытием по-прежнему улавливают в три раза больше капель аэрозоля, чем поверхности без покрытия.

Хуанг – профессор материаловедения и инженерии в инженерной школе Маккормика Северо-Западного университета. Чжилонг ​​Ю, Мурак Кадир и Ихан Лю – все сотрудники лаборатории Хуанга – стали соавторами статьи. Команда приступила к этому проекту во время пребывания дома в начале пандемии.

Основным ингредиентом материала команды Northwestern является полиэлектролитный полимер, который обычно используется в самых разных косметических продуктах. При нанесении с помощью лезвия или кисти полученная формула дает однородные и конформные покрытия на широком спектре внутренних поверхностей без повреждения и изменения цвета исходного материала.

Команда Хуанга обнаружила, что поверхности также оставались прозрачными и непрозрачными даже при попадании капель. Другими словами, поверхности не выглядели грязными или запачканными после того, как были осыпаны каплями. При использовании на барьерах из оргстекла эти барьеры с покрытием не нужно будет чистить чаще, чем барьеры без покрытия.

Большинство инфекционных заболеваний распространяется через респираторные капли и аэрозоли, которые люди постоянно выделяют при разговоре, смехе, пении и выдохе. Поскольку покрытие настолько универсально, Хуан считает, что его можно использовать на барьерах из плексигласа и лицевых щитках, а также на поверхностях, не требующих касания, или на поверхностях с низким уровнем касания, таких как стены или даже занавески, чтобы удалить эти капли из воздуха.

«Есть огромные участки внутренних поверхностей, к которым люди или домашние животные почти не прикасаются. Если мы перепрофилируем эти «холостые» поверхности для улавливания респираторных капель, то они могут стать функциональными «устройствами», помогающими уменьшить передачу инфекционных заболеваний воздушно-капельным путем », – сказал он. «Патогенные микроорганизмы, попавшие на поверхность, могут быть легко инактивированы с течением времени, что может быть ускорено за счет предварительно нанесенных дезинфицирующих ингредиентов. Их также можно удалить во время обычной чистки ».

Хотя Хуанг говорит, что маски для лица являются незаменимым инструментом общественного здравоохранения, помогающим предотвратить распространение инфекционных капель, он считает, что улавливание капель на поверхностях может быть еще одним эффективным инструментом.

«В компьютерной игре, например, вы не хотите выходить на поле битвы только с одной частью брони», – сказал он. «Имеет смысл использовать несколько уровней защиты».

###

Исследование «Улавливающие капли на поверхностях окружающей среды на основе косметических ингредиентов» было поддержано исследовательской стипендией JITRI Северо-Запада, присужденной Научно-исследовательским институтом промышленных технологий Цзянсу, управляемой Северо-западной инициативой по производственной науке и инновациям.

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

Continue Reading

Trending