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计算机可以预测人们对艺术的品味

新研究深入了解人们如何做出审美判断图片来源:史密森尼美国艺术博物馆,Joseph Schillinger Do 夫人的礼物…

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图片来源:史密森尼美国艺术博物馆,约瑟夫·席林格夫人的礼物

您喜欢克劳德·莫奈 (Claude Monet) 等印象派绘画的粗笔触和柔和的调色板吗?或者你更喜欢罗斯科的大胆色彩和抽象形状?个人艺术品味对他们来说有一定的神秘性,但现在加州理工学院的一项新研究表明,一个简单的计算机程序可以准确地预测一个人会喜欢哪些画作。

这项发表在 Nature Human Behaviour 杂志上的新研究利用亚马逊的众包平台 Mechanical Turk 招募了 1,500 多名志愿者,对印象派、立体派、抽象派和色彩领域的绘画进行评分。志愿者的答案被输入到计算机程序中,然后,在这个训练期之后,计算机可以比偶然发生的情况更好地预测志愿者的艺术偏好。

“我曾经认为对艺术的评价是个人的和主观的,所以我对这个结果感到惊讶,”主要作者、在加州理工学院心理学教授约翰奥多尔蒂实验室工作的博士后学者饭谷清人说。

研究结果不仅表明计算机可以做出这些预测,而且还导致人们对人们如何判断艺术有了新的理解。

“主要的一点是,我们正在深入了解人们用来做出审美判断的机制,”奥多尔蒂说。 “也就是说,人们似乎使用基本的图像特征并将它们组合起来。这是了解该过程如何运作的第一步。”

在这项研究中,该团队对计算机进行了编程,将一幅画的视觉属性分解为他们所谓的低级特征——对比度、饱和度和色调等特征,以及需要人类判断的高级特征,包括以下特征:就像这幅画是动态的还是静止的一样。

“然后,计算机程序会估计在决定喜欢某件特定艺术品的程度时考虑了多少特定特征,”Iigaya 解释道。 “在做出这些决定时,低级和高级功能会结合在一起。一旦计算机估计出这一点,它就可以成功预测一个人对另一件以前未曾见过的艺术品的喜好。”

研究人员还发现,志愿者倾向于分为三类:喜欢带有现实生活对象的绘画的人,例如印象派绘画;喜欢彩色抽象画的人,比如罗斯科;以及喜欢复杂绘画的人,比如毕加索的立体派肖像画。大多数人属于第一个“现实生活对象”类别。 “很多人喜欢印象派画作,”饭谷说。

更重要的是,研究人员发现他们还可以训练深度卷积神经网络 (DCNN) 来学习以类似的准确度预测志愿者的艺术偏好。 DCNN 是一种机器学习程序,其中向计算机提供一系列训练图像,以便它可以学习对对象进行分类,例如猫与狗。这些神经网络具有像大脑中的神经元一样相互连接的单元。通过改变一个单元与另一个单元的连接强度,网络可以“学习”。

在这种情况下,深度学习方法不包括研究第一部分中使用的任何选定的低级或高级视觉特征,因此计算机必须自行“决定”要分析哪些特征。

“在深度神经网络模型中,我们实际上并不确切知道网络是如何解决特定任务的,因为这些模型很像真实大脑那样自行学习,”Iigaya 解释道。 “这可能非常神秘,但是当我们查看神经网络内部时,我们能够看出它正在构建我们自己选择的相同特征类别。”这些结果暗示了用于确定审美偏好的特征可能会在类脑结构中自然出现的可能性。

O'Doherty 说:“我们现在正在通过观察人们在做出相同类型决定时的大脑来积极研究这是否确实如此。”

在研究的另一部分,研究人员还证明,他们的简单计算机程序已经接受了艺术偏好训练,可以准确预测志愿者想要哪些照片。他们向志愿者展示了游泳池、食物和其他场景的照片,看到的结果与涉及绘画的结果相似。此外,研究人员表明,颠倒顺序也有效:在首先对志愿者进行照片培训后,他们可以使用该程序准确预测受试者的艺术偏好。

虽然计算机程序成功地预测了志愿者的艺术偏好,但研究人员表示,关于任何个人品味的细微差别,还有更多需要了解。

O’Doherty 说:“对于一个特定的人来说,我们还没有成功地用这种方法解释偏好的某些方面。” “这个更特殊的部分可能与语义特征、绘画的意义、过去的经历和其他可能影响估值的个人特征有关。仍然有可能在计算机模型中识别和了解这些特征,但这样做将涉及对每个人的偏好进行更详细的研究,而这种方式可能无法像我们在这里发现的那样在个人之间进行概括。”

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这项题为“艺术审美偏好可以从低级和高级视觉特征的混合中预测”的研究由美国国家心理健康研究所(通过加州理工学院的社会决策神经生物学的孔蒂中心)资助,国家药物滥用研究所、日本科学促进会、Swartz 基金会、三得利基金会以及 William H. 和 Helen Lang 夏季本科生研究奖学金。加州理工学院的其他作者包括 Sanghyun Yi、Iman A. Wahle (BS '20) 和 Koranis Tanwisuth,他现在是加州大学伯克利分校的研究生。

“我曾经认为对艺术的评价是个人的和主观的,所以我对这个结果感到惊讶,”主要作者、在加州理工学院心理学教授约翰奥多尔蒂实验室工作的博士后学者饭谷清人说。

Source: https://bioengineer.org/computers-predict-peoples-tastes-in-art/

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社会不平等使黑人妇女的母乳喂养差距长期存在

费城,2021 年 11 月 8 日——由于黑人女性的母乳喂养开始率和持续时间率继续最低…

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费城,2021 年 11 月 8 日——由于美国黑人女性的母乳喂养开始率和持续时间率继续最低,研究人员通过批判种族理论和社会生态模型的视角,研究了与母乳喂养差异和不平等相关的因素。 Elsevier 出版的《营养教育与行为杂志》上的观点。

费城,2021 年 11 月 8 日——由于美国黑人女性的母乳喂养开始率和持续时间率继续最低,研究人员通过批判种族理论和社会生态模型的视角,研究了与母乳喂养差异和不平等相关的因素。 Elsevier 出版的《营养教育与行为杂志》上的观点。

在美国,人们越来越认识到持续影响黑人、土著和有色人种 (BIPOC) 社区的健康和社会差异。尽管积极的健康结果与母乳喂养之间存在关联,但在这些健康差异中,黑人母亲的母乳喂养率较低。在美国黑人文化和美国文化中普遍缺乏对母乳喂养的接受;缺乏社区资源,如初级保健、社会凝聚力和安全;医疗保健提供者的种族主义和隐性偏见的经历已被确定为导致黑人妇女母乳喂养率低的因素。

“现实情况是,目前美国的母乳喂养率并没有提高,[黑人女性]的母乳喂养率是美国任何种族或族裔中最低的。不幸的是,黑人婴儿和白人婴儿之间的母乳喂养率正在扩大,所以我们现在所做的并不奏效,”斯波坎华盛顿州立大学护理学院 MN PH、BA、RN、IBCLC 的 Melissa Petit 说,华盛顿州,美国。

该观点鼓励医疗保健提供者和护士解决美国黑人女性从个人层面到社会层面的母乳喂养差异。

“在临床实践中,我们需要检查促进所有女性在医疗保健中的包容性和公平性的障碍或障碍。我们需要确定我们自己对种族的假设,理解并承认我们自己的偏见和看法,并挑战我们自己的想法,通过阅读微观不平等和微观侵略来确定我们自己的微观侵略。我们需要成为创伤知情护理的积极实践者。我们需要意识到创伤对患者的影响,并认识到创伤的迹象和症状,无论是历史的、结构性的还是个人的,我们需要通过承认我们共同的人性和在共同的人性中面临的挑战,为所有女性实施护理结构来做出回应,”评论说。合著者 Denise Smart,博士,公共卫生硕士,BSN,注册护士,华盛顿州立大学护理学院,美国华盛顿州斯波坎。

杂志

营养教育与行为杂志

DOI

10.1016/j.jneb.2021.08.013

研究对象

人们

文章标题

调查导致美国黑人女性母乳喂养差异和不平等的因素

文章发表日期

2021 年 11 月 8 日

Source: https://bioengineer.org/social-inequities-perpetuate-breastfeeding-disparities-for-black-women/

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毒蛙蝌蚪可以(几乎)在任何地方生存

从橙汁到海水,以及地面和 4 层楼建筑之间图片来源:Andrius Pašukonis/斯坦福大学一组研究人员…

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来自于韦斯屈莱大学和斯坦福大学的一组研究人员参加了前往法属圭亚那研究亚马逊热带青蛙的探险队。该地区的各种两栖动物物种使用短暂的水池作为它们的育苗场,并对特定的物理和化学特性表现出独特的偏好。尽管有物种特定的偏好,研究人员还是惊讶地发现染色毒蛙的蝌蚪在化学(pH 3-8)和垂直(0-20 m 高)沉积点的范围内都存活了下来。该研究于 2021 年 6 月发表在《生态与进化》杂志上。

新热带青蛙很特别,因为与温带地区的物种不同,许多热带青蛙在地面上产卵。一旦蝌蚪(像鱼一样用鳃呼吸)孵化到森林地面上,这就会成为一个问题,但毒蛙已经开发出创新的解决方案,让它们的蝌蚪进入合适的水生栖息地:背驮式游乐设施。在许多这些陆生物种中,父亲会将最近孵化的蝌蚪从地面运送到由植被(如倒下的树木或凤梨科植物)形成的水池中。

芬兰 Jyvaskyla 大学的博士研究员 Chloe Fouilloux 和团队负责人 Bibiana Rojas 博士和斯坦福大学的 Andrius Pasukonis 博士想知道不同物种(Dendrobates tinctorius、Allobates femoralis 和 Osteocephalus oophagus)是否考虑了生物学、物理、或为幼崽选择苗圃时水池的化学特征。

为了找到答案,这组八名研究人员在两年内对 100 多个水池进行了采样,其中包括寻找合适的沉积地点,范围从地面到垂直高度超过 20 米(通过爬树到达)。

在这三个物种中,D. tinctorius(染色毒蛙)蝌蚪的范围和耐受性超出了任何研究人员在生理上的想象:健康的蝌蚪在 pH 值在 3 到 8 的范围内被发现,这代表氢离子浓度的 100,000 倍变化;换句话说,这些蝌蚪在化学性质比橙汁酸性更强的池中成功发育到离子浓度与海水相似的池中!

染色毒蛙的沉积选择也让研究人员在其他方面感到困惑:该物种的蝌蚪是侵略性的食人动物,这就是为什么它们通常以低密度(1-2 只蝌蚪)出现在每个池中。

“然而,在这项研究中,我们发现了在同一个苗圃中共存的该物种的 10 多只蝌蚪的几个实例。 Jyväskylä 大学的博士研究员 Chloe Fouilloux 说,父亲为什么会在同一个池中存放如此多的食人者,或者这些特殊池中是否发生自相残杀的原因尚待验证。

更健康的雄性将蝌蚪运送到更合适的环境?

从父母的角度来看,染色毒蛙的父亲被发现将蝌蚪抬到森林地面以上 20 米处:对于一只长约 4 厘米的青蛙来说,20 米是它们体长的 500 倍。用人类的话说,这个体力壮举相当于让一个1.65米的人爬上一棵大约825米的巨树(显然是不存在的)!

但是为什么父亲有时会把蝌蚪带到离孵化地点一米远的地方,有时又把它们运到树顶呢?

在查看化学和生物趋势时,似乎在树木较高的地方发现了更具生物学“舒适性”的苗圃。对这一发现的一种可能解释是,更健康的雄性能够投入更多的能量将它们的蝌蚪运送到更合适的条件,但这是未来需要调查的事情。归根结底,关于这些动物的生理学和父母的照顾,还有很多东西需要学习。在这些蝌蚪中发现的化学柔韧性程度非常不寻常,它们恢复能力背后的秘密仍然未知。

“这项工作有助于突出在野外物种之间和之间观察到的惊人多样性:来自不同物种的父母在选择池养育后代时优先考虑独特的特征,这决定了物种之间如何相互作用以及它们如何专门占据不同部分环境”,于韦斯屈莱大学的 Bibiana Rojas 博士说。

这种变异为未来的研究打开了大门,探索物种如何相互影响以及父母对池子的选择如何影响蝌蚪的发育和生存。

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该研究于 2021 年 6 月 15 日发表在《生态与进化》杂志上:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ece3.7741

了解更多信息:

Chloe Fouilloux,于韦斯屈莱大学, [电子邮件保护],电话。 +358 41 725 7825

Bibiana Rojas,于韦斯屈莱大学, [电子邮件保护],电话。 +358 40 805 4622

Andrius Pasukonis,斯坦福大学, [电子邮件保护]

通信专家 Tanja Heikkinen,于韦斯屈莱大学, [电子邮件保护], +358 50 472 1162

https://www.jyu.fi/en

https://www.jyu.fi/science/en

推特:@uniofjyvaskyla 脸书:@JyvaskylaUniversity

https://www.jyu.fi/en/current/archive/2021/06/from-orange-juice-to-sea-water-and-between-the-ground-and-4-story-building-poison-青蛙蝌蚪几乎可以在任何地方生存

Source: https://bioengineer.org/poison-frog-tadpoles-can-survive-almost-anywhere/

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科学家展示了治疗囊性纤维化的有希望的新方法

由 UNC 医学院研究人员 Silvia Kreda 博士和 Rudolph Juliano 博士领导的科学家们创造了一种改进的寡核苷酸疗法…

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由北卡罗来纳大学医学院研究人员 Silvia Kreda 博士和 Rudolph Juliano 博士领导的科学家创造了一种改进的寡核苷酸治疗策略,具有治疗其他肺部疾病(如 COPD 和哮喘)的潜力

北卡罗来纳州教堂山——北卡罗来纳大学医学院的科学家们领导了一个研究人员的合作,展示了一种潜在的强大的治疗囊性纤维化 (CF) 和潜在的广泛其他疾病的新策略。它涉及称为寡核苷酸的小核酸分子,可以纠正构成 CF 的一些基因缺陷,但现有调节剂疗法无法解决这些缺陷。研究人员使用了一种新的递送方法,克服了将寡核苷酸送入肺细胞的传统障碍。

正如科学家在 Nucleic Acids Research 杂志上报道的那样,他们证明了他们的方法在来自 CF 患者和小鼠的细胞中的惊人有效性。

“通过我们的寡核苷酸递送平台,我们能够恢复在 CF 中无法正常工作的蛋白质的活性,并且我们看到仅用一个适度剂量就可以产生长期效果,因此我们对这种策略的潜力感到非常兴奋, ”该研究的资深作者 Silvia Kreda 博士说,他是北卡罗来纳大学医学系和北卡罗来纳大学生物化学与生物物理学系的副教授,也是北卡罗来纳大学医学院 Marsico 肺研究所的成员。

Kreda 和她的实验室与由 Rudolph Juliano 博士、北卡罗来纳大学药理学系的 Boshamer 杰出名誉教授以及生物技术初创公司 Initos Pharmaceuticals 的联合创始人兼首席科学官领导的团队合作进行了这项研究。

美国约有 30,000 人患有 CF,这是一种遗传性疾病,其中基因突变导致一种称为 CFTR 的重要蛋白质的功能缺失。如果没有 CFTR,衬在肺部和上呼吸道的粘液会脱水并且很容易受到细菌感染的影响,细菌感染经常发生并导致进行性肺损伤。

CF 的治疗现在包括 CFTR 调节剂药物,在许多情况下可有效恢复部分 CFTR 功能。然而,CFTR 调节剂不能帮助大约 10% 的 CF 患者,通常是因为潜在的基因缺陷属于剪接缺陷类型。

CF和拼接缺陷

剪接是当基因被复制或转录成临时 RNA 链时发生的过程。酶和其他分子的复合物然后切断 RNA 链并重新组装它们,通常是在删除某些不需要的片段之后。大多数人类基因都会发生剪接,细胞可以以不同的方式重新组装 RNA 片段,因此可以从单个基因制造不同版本的蛋白质。然而,剪接缺陷会导致许多疾病——包括当 CFTR 的基因转录物错误剪接时的 CF。

原则上,适当设计的寡核苷酸可以纠正某些类型的剪接缺陷。近年来,美国食品和药物管理局批准了两种用于遗传性肌肉疾病的“剪接转换寡核苷酸”疗法。

然而,在实践中,将寡核苷酸引入细胞以及细胞内可以纠正 RNA 剪接缺陷的位置,对某些器官来说极具挑战性。

“将显着浓度的寡核苷酸引入肺部以治疗肺部疾病特别困难,”克雷达说。

治疗性寡核苷酸在注射到血液中时,必须运行一系列生物系统,这些系统旨在保护身体免受病毒和其他有害分子的侵害。即使寡核苷酸进入细胞,最常被困在称为内体的囊泡中,并在它们开始工作之前被送回细胞外或被酶降解。

新的交付策略

Kreda、Juliano 和他们的同事开发的策略通过为剪接转换寡核苷酸添加两个新特征来克服这些障碍:首先,寡核苷酸与称为肽的短蛋白质样分子相连,这些分子旨在帮助它们在体内分布并进入细胞。其次,有一种由 Juliano 和 Initos 开发的名为 OEC 的小分子单独治疗,可帮助治疗性寡核苷酸摆脱内体的束缚。

研究人员在来自具有常见剪接缺陷突变的人类 CF 患者的培养气道细胞中证明了这种组合方法。

“在这些细胞中加入一次,浓度相对较低,基本上将 CFTR 校正到正常的功能水平,没有证据表明对细胞有毒性,”Kreda 说。

使用 OEC 的结果比不使用 OEC 好得多,并且随着 OEC 剂量的增加而改善。

没有剪接缺陷 CF 的小鼠模型,但研究人员在影响报告基因的剪接缺陷小鼠模型中使用不同的寡核苷酸成功地测试了他们的一般方法。在这些实验中,研究人员观察到小鼠肺部剪接缺陷的纠正在单次治疗后至少持续了三周——暗示接受此类治疗的患者可能只需要零星给药。

研究人员现在计划对其潜在的 CF 治疗进行进一步的临床前研究,为可能的临床试验做准备。

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Yan Dang、Catharina van Heusden、Veronica Nickerson、Felicity Chung、Yang Wang、Nancy Quinney、Martina Gentzsch 和 Scott Randell 是 Marsico 肺病研究所对本研究的其他贡献者; Ryszard Kole 是 UNC 药理学系的合著者。

囊性纤维化基金会和美国国立卫生研究院支持这项工作。

https://news.unchealthcare.org/2021/06/scientists-demonstrate-promising-new-approach-for-treating-cystic-fibrosis/

Source: https://bioengineer.org/scientists-demonstrate-promising-new-approach-for-treating-cystic-fibrosis/

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