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Como a dopamina e a serotonina afetam o comportamento social

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Como a dopamina e a serotonina afetam o comportamento social

Um estudo revelou os papéis críticos da dopamina e da serotonina na tomada de decisões com base no contexto social, mostrando como estes produtos químicos influenciam as respostas às ofertas num jogo de ultimato. Esta visão sobre a dinâmica dos neurotransmissores oferece potencial para novos tratamentos para a doença de Parkinson e condições psiquiátricas. Crédito: SciTechDaily.com

Uma equipe internacional está decifrando a complexa dança da dopamina e da serotonina no cérebro humano, lançando luz sobre as decisões sociais.

Em um estudo publicado em A natureza do comportamento humanoOs cientistas investigam o mundo dos neuromoduladores químicos no cérebro humano, especificamente a dopamina e a serotonina, para descobrir o seu papel no comportamento social.

A pesquisa, realizada em pacientes com Parkinson submetidos a cirurgia no cérebro acordado, concentrou-se na substância negra do cérebro, uma região importante associada ao controle motor e ao processamento de recompensas.

A equipe internacional liderada por Reed Montagu, neurocientista computacional da Virginia Tech, descobriu um mecanismo neuroquímico até então desconhecido para uma conhecida tendência humana de tomar decisões com base no contexto social – as pessoas são mais propensas a aceitar ofertas de computadores enquanto rejeitam ofertas idênticas de humanos. jogadoras.

Fundações neurais da tomada de decisão

Os cientistas discutem o seu trabalho para descobrir insights sobre as complexidades do cérebro e da mente. Recentemente, pesquisadores, incluindo (a partir da esquerda) Dan Pang, da Universidade de Aarhus, na Dinamarca, Ken Kishida, da Escola de Medicina da Universidade Wake Forest, e Michael Friedlander, diretor executivo do Fralin Biomedical Research Institute; Peter Dayan, Diretor Geral do Instituto Max Planck de Cibernética Biológica em Tübingen, Alemanha, e Reed Montagu, Diretor do Centro de Pesquisa em Neurociência Humana do Instituto Fralin de Pesquisa Biomédica, falaram sobre as conquistas alcançadas ao longo das décadas. Crédito: Clayton Metz/Virginia Tech

Visão do jogo do ultimato

Neste estudo, quatro pacientes submetidos a cirurgia de estimulação cerebral profunda para tratar a doença de Parkinson foram imersos num jogo de ultimato do tipo “pegar ou largar”, um cenário em que tinham de aceitar ou rejeitar diferentes divisões de 20 dólares provenientes de humanos e computadores. jogadoras. Por exemplo, um jogador pode sugerir ficar com US$ 16, enquanto o paciente recebe os US$ 4 restantes. Se o paciente se recusar a dividir, nenhum dos dois receberá nada.

“Você pode ensinar às pessoas o que elas devem fazer nesses tipos de jogos – que elas devem aceitar até mesmo pequenas recompensas em vez de não receber nenhuma recompensa”, disse Montagu, professor da Virginia Tech Carilion Mountcastle no Fralin Biomedical Research Institute da VTC. Autor do estudo. “Quando as pessoas sabem que estão jogando com um computador, elas jogam perfeitamente, assim como os economistas matemáticos – elas fazem o que devem fazer. Mas quando jogam com um ser humano, elas não conseguem evitar. Muitas vezes são levadas a punir a oferta menor. rejeitando-o.”

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Reid Montagu, que liderou a equipa de investigação que registou os fundamentos químicos da tomada de decisões sociais, fala sobre tocar nos elementos cruciais que nos tornam humanos. Crédito: Clayton Metz/Virginia Tech

A dança da dopamina e da serotonina

A ideia de que as pessoas tomam decisões com base no contexto social não é uma ideia nova nos jogos neuroeconômicos. Mas agora, pela primeira vez, os investigadores demonstraram que o efeito do contexto social pode resultar das interações dinâmicas da dopamina e da serotonina.

Quando as pessoas tomam decisões, a dopamina parece acompanhar de perto e reagir para saber se a oferta atual é melhor ou pior que a anterior, como se fosse um sistema de rastreamento contínuo. Enquanto isso, a serotonina parece focar apenas no valor atual da oferta específica em questão, sugerindo uma avaliação mais caso a caso.

Esta dança rápida ocorre num contexto mais lento, com a dopamina geralmente a ser mais elevada quando as pessoas desempenham o papel de outros seres humanos – por outras palavras, quando a justiça entra em jogo. Juntos, esses sinais contribuem para a avaliação geral do nosso cérebro sobre o nosso valor durante as interações sociais.

“Lançamos luz sobre diferentes processos cognitivos e finalmente recebemos respostas a perguntas com mais detalhes biológicos”, disse o estudo. No Instituto Fralin de Pesquisa Biomédica.

“Os níveis de dopamina são mais elevados quando as pessoas interagem com outro ser humano em vez de um computador”, disse Pang. “Aqui também foi importante medir a serotonina para nos dar confiança de que a resposta geral ao contexto social é específica da dopamina”.

Seth Batten, pesquisador associado do Fralin Biomedical Research Institute, construiu os eletrodos usados ​​para registrar a dança da dopamina e da serotonina. Crédito: Clayton Metz/Virginia Tech

Seth Batten, pesquisador associado sênior do laboratório Montagu e primeiro autor do estudo, construiu eletrodos de fibra de carbono que foram implantados em pacientes submetidos a cirurgia de estimulação cerebral profunda e ajudou a coletar dados no Mount Sinai Health System, em Nova York.

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“O desenvolvimento único do nosso método é que ele nos permite medir mais de um neurotransmissor por vez – e o impacto disso não deve ser perdido”, disse Patten. “Já vimos essas moléculas sinalizadoras antes, mas esta é a primeira vez que as vemos dançar. Ninguém jamais viu essa dança da dopamina e da serotonina em um contexto social antes.”

Descobrir o significado dos sinais eletroquímicos registrados em pacientes durante a cirurgia tem sido um grande desafio que levou anos para ser resolvido.

“Os dados preliminares que coletamos de pacientes não são específicos para dopamina, serotonina ou norepinefrina – são uma combinação deles”, disse Ken Kishida, coautor do estudo e professor associado de neurociência translacional. Neurocirurgia, na Escola de Medicina da Universidade Wake Forest. “Basicamente, estamos usando ferramentas de aprendizado de máquina para separar o que está nos dados brutos, entender a assinatura e decodificar o que está acontecendo com a dopamina e a serotonina.”

No Estude a natureza do comportamento humanoOs pesquisadores mostraram como a ascensão e queda da dopamina e da serotonina estão interligadas com a cognição e o comportamento humanos.

“No mundo dos organismos modelo, existe uma loja de doces cheia de técnicas sofisticadas para fazer perguntas biológicas, mas é mais difícil fazer perguntas sobre o que faz de você, você”, disse Montagu, que também é diretor do Centro de Pesquisa em Neurociência Humana. e o Laboratório de Neuroimagem Humana do Instituto de Pesquisa Biomédica Fralin.

Tratamento da doença de Parkinson

“Em algum momento, depois de avaliarmos um número suficiente de pessoas, seremos capazes de abordar a patologia do Parkinson que nos deu esta janela de oportunidade”, disse Montagu, que também é professor na Faculdade de Ciências da Virginia Tech.

Na doença de Parkinson, a perda significativa de neurônios produtores de dopamina no tronco cerebral é uma característica importante que geralmente coincide com o início dos sintomas.

Essa perda afeta o estriado, área do cérebro fortemente afetada pela dopamina. À medida que a dopamina diminui, os terminais da serotonina começam a crescer, revelando uma interação complexa, como observado em modelos de roedores.

“Já existem evidências pré-clínicas de que o esgotamento do sistema dopaminérgico diz ao sistema serotonina: Ei, precisamos fazer alguma coisa.” “Mas nunca conseguimos ver a dinâmica”, disse Montagu. “O que estamos fazendo agora é o primeiro passo, mas esperamos que, quando atingirmos centenas de pacientes, possamos correlacionar isso com os sintomas e obter alguns dados clínicos sobre a doença de Parkinson”.

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A este respeito, os investigadores disseram que há uma janela aberta para identificar uma ampla gama de distúrbios cerebrais.

“A mente humana é como uma caixa preta”, disse Kishida. “Desenvolvemos outra forma de olhar para dentro e entender como esses sistemas funcionam e como são afetados por diferentes situações clínicas.”

“Este trabalho muda todo o campo da neurociência e a nossa capacidade de investigar a mente e o cérebro humanos – usando a tecnologia que foi desenvolvida”, disse Michael Friedlander, diretor executivo do Fralin Biomedical Research Institute e neurocientista que não esteve envolvido no estudo. o estudo. Isto não seria sequer imaginável há muitos anos.

A psiquiatria é um exemplo de área médica que poderia se beneficiar dessa abordagem, disse ele.

“Temos um número enorme de pessoas no mundo com uma variedade de condições psiquiátricas e, em muitos casos, as soluções medicamentosas não funcionam bem”, disse Friedlander, que também atua como vice-presidente do Departamento de Ciências da Saúde e Psiquiatria da Virgínia Tech. tecnologia. “A dopamina, a serotonina e outros neurotransmissores estão intimamente relacionados com esses distúrbios em alguns aspectos. Este esforço acrescenta precisão e quantidade reais à compreensão dessas questões. A única coisa de que podemos ter certeza é que este trabalho será muito importante em o futuro para o desenvolvimento de tratamentos.”

Mais de uma década em construção

Os esforços para medir os neurotransmissores em tempo real no cérebro humano começaram há mais de 12 anos, quando Montague reuniu uma equipe de especialistas que “pensam grande sobre o pensamento”.

Nas primeiras observações do cérebro humano, cientistas publicaram em… células nervosas Em 2020, pesquisadores revelaram que a dopamina e a serotonina atuam em velocidades inferiores a um segundo para moldar a forma como as pessoas percebem o mundo e agem com base em sua percepção.

Mais recentemente, num estudo publicado em outubro na revista Biologia atualOs pesquisadores usaram seu método de registrar alterações químicas em humanos acordados para obter informações sobre o sistema de noradrenalina do cérebro, que há muito tempo é alvo de medicamentos para tratar distúrbios psiquiátricos.

E em dezembro na revista Avanço da ciência, A equipe revelou que as rápidas mudanças nos níveis de dopamina refletem cálculos específicos relacionados à forma como os humanos aprendem com recompensas e punições.

“Realizamos medições ativas de neurotransmissores muitas vezes em diferentes áreas do cérebro e agora chegamos ao ponto em que estamos abordando os elementos críticos que nos tornam humanos”, disse Montagu.

Referência: “A dopamina e a serotonina na substância negra humana rastreiam o contexto social e os sinais de valor durante as trocas econômicas” por Seth R. Batten, Dan Pang, Brian H. Koppel, Ariana N. Davis, Matthew Heflin, Zixiu Fu, Ofer Pearl, Kimiya Ziavat, Alice Hashemi, Ignacio Saez, Leonardo S. Barbosa, Thomas Twomey, Terry Lorenz, Jason P. White, Peter Dayan, Alexander W. Charney, Martin Figi, Helen S. Myberg, Kenneth T. Kishida, Xiaosi Guo e P. Reed. Montagu, 26 de fevereiro de 2024, A natureza do comportamento humano.
doi: 10.1038/s41562-024-01831-s

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Vamos conversar: os bate-papos online melhoram a função cerebral em pessoas mais velhas

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Vamos conversar: os bate-papos online melhoram a função cerebral em pessoas mais velhas

resumo: As conversas baseadas na Internet podem melhorar significativamente as funções cognitivas em idosos socialmente isolados. O ensaio, conhecido como I-CONECT, envolveu 186 participantes com 75 anos ou mais que participaram em chats de vídeo estruturados quatro vezes por semana, o que ajudou a aumentar a memória e a função executiva, especialmente entre aqueles com comprometimento cognitivo ligeiro.

Ao longo de um ano, estas interações não só aumentaram os resultados cognitivos, mas também melhoraram o bem-estar emocional e aumentaram a conectividade em áreas do cérebro associadas à atenção. As descobertas sugerem que as conversas digitais podem ser uma estratégia viável para combater o isolamento social e as suas repercussões cognitivas.

Principais fatos:

  1. Melhorar a função cognitiva: Os participantes do ensaio I-CONECT que se envolveram em conversas digitais frequentes mostraram melhorias nas pontuações dos testes cognitivos globais e nas funções executivas baseadas na linguagem.
  2. Melhorar o bem-estar emocional: Tanto o grupo de controlo como o de intervenção registaram melhorias na saúde emocional, sugerindo que o contacto social regular, mesmo que breve, pode ter efeitos positivos.
  3. Benefícios neurológicos: As imagens cerebrais revelaram maior conectividade dentro da rede de atenção dorsal para o grupo de intervenção, destacando o potencial das interações conversacionais para melhorar a função cerebral.

fonte: Harvard

A simples conversa com outras pessoas pode estimular várias funções cerebrais entre idosos socialmente isolados, mesmo quando as interações são baseadas na Internet, de acordo com um novo ensaio clínico realizado no Massachusetts General Hospital.

Os resultados são publicados em O mundo do envelhecimento.

“Iniciámos o nosso primeiro estudo de intervenção comportamental de prova de conceito em 2010, quase uma década antes da pandemia da COVID-19, chamando a atenção para os efeitos nocivos do isolamento social na nossa saúde geral”, explicou a autora principal Hiroko H. Dodge, investigadora principal. . De ensaios financiados pelos Institutos Nacionais de Saúde.

As medidas de bem-estar emocional melhoraram tanto no grupo de controlo como no grupo de intervenção, sugerindo que a emoção pode ser melhorada através de breves chamadas telefónicas semanais, enquanto a melhoria da função cognitiva requer um envolvimento frequente em conversas. Crédito: Notícias de Neurociências

A segunda fase do ensaio randomizado com 186 participantes, denominado I-CONECT, utilizou a Internet e webcams para permitir interações conversacionais entre entrevistadores treinados e indivíduos socialmente isolados com 75 anos ou mais que têm cognição normal ou comprometimento cognitivo leve.

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Os investigadores alternaram os parceiros de conversa atribuídos a cada participante para melhorar a novidade da experiência, forneceram dispositivos fáceis de usar que permitiram aos participantes sem qualquer experiência de Internet/webcam participar facilmente em conversas baseadas em vídeo e incentivaram conversas usando tópicos diários padronizados e instruções de imagem .

Conversas de trinta minutos foram realizadas quatro vezes por semana durante seis meses e depois duas vezes por semana durante mais seis meses. Um grupo de controle de indivíduos semelhantes não participou de tais conversas, mas tanto o grupo de intervenção quanto o grupo de controle receberam ligações telefônicas semanais de 10 minutos.

Após o período inicial de seis meses, o grupo de intervenção teve uma pontuação mais elevada no teste cognitivo global em comparação com o grupo de controle, com um grande tamanho de efeito entre aqueles com comprometimento cognitivo leve. Além disso, os participantes do grupo de intervenção com cognição normal tiveram pontuações indicando maior função executiva baseada na linguagem.

No final do período final de seis meses, os participantes do grupo de intervenção com comprometimento cognitivo leve obtiveram pontuações nos testes indicando melhor função cerebral relacionada à memória do que o grupo de controle.

As medidas de bem-estar emocional melhoraram tanto no grupo de controlo como no grupo de intervenção, sugerindo que a emoção pode ser melhorada através de breves chamadas telefónicas semanais, enquanto a melhoria da função cognitiva requer um envolvimento frequente em conversas.

Além disso, testes de imagem cerebral mostraram que o grupo de intervenção tinha maior conectividade dentro da rede de atenção dorsal – uma região importante para manter a atenção visuoespacial – em comparação com o grupo de controle, embora este achado deva ser interpretado com cuidado devido ao número limitado de participantes avaliados. Devido a limitações de pesquisa relacionadas ao COVID-19.

Com base em solicitações de ex-participantes do estudo que continuamente solicitavam conversas, Dodge e seus colegas criaram uma organização sem fins lucrativos, a Fundação I-CONNECT. A organização oferece interações sociais gratuitas para idosos isolados na comunidade, utilizando os mesmos materiais utilizados no ensaio.

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“Nosso próximo objetivo é expandir essas atividades para alcançar indivíduos necessitados mais isolados, bem como aprofundar os mecanismos biológicos por trás do impacto das interações sociais em nossa função cerebral”, disse Dodge.

“Fornecer interações de conversa online estimulantes e frequentes pode ser uma estratégia eficaz para reduzir o risco de demência em casa contra o isolamento social e o declínio cognitivo.

“Planejamos expandir este tratamento para ambulatórios geriátricos, onde estamos atualmente arrecadando fundos para isso, e também examinar sua eficácia no tratamento de sintomas leves a moderados de depressão”.

A equipa também está a explorar a possibilidade de fornecer interações conversacionais através de um chatbot – um bot treinado em IA – que proporciona conversas estimulantes como uma intervenção económica.

“Sabemos que as conexões humanas são extremamente importantes para o nosso bem-estar emocional, mas para a estimulação cognitiva, os chatbots podem funcionar tão eficazmente quanto os humanos, o que estamos investigando atualmente”, disse Dodge, diretor de análise de pesquisa da Universidade da Califórnia. , Califórnia. Recentemente, ele abriu o Centro Multidisciplinar do Cérebro no MGH e é membro do corpo docente da Harvard Medical School.

Financiamento: O financiamento foi fornecido pelo Instituto Nacional do Envelhecimento.

Sobre notícias de pesquisa sobre cognição e envelhecimento

autor: Tracy Hampton
fonte: Harvard
comunicação: Tracy Hampton – Harvard
foto: Imagem creditada ao Neuroscience News

Pesquisa original: Acesso livre.
Ensaio clínico controlado randomizado de engajamento conversacional baseado na Internet (I-CONECT) entre adultos socialmente isolados com mais de 75 anos de idade com cognição normal ou comprometimento cognitivo leve: principais resultados“Por Hiroko H. Dodge et al. O mundo do envelhecimento


um resumo

Ensaio clínico controlado randomizado de engajamento conversacional baseado na Internet (I-CONECT) entre adultos socialmente isolados com mais de 75 anos de idade com cognição normal ou comprometimento cognitivo leve: principais resultados

Antecedentes e objetivos

O isolamento social é um fator de risco para declínio cognitivo e demência. Conduzimos um ensaio clínico controlado randomizado (ECR) de interações sociais aprimoradas, levantando a hipótese de que as interações conversacionais podem estimular a função cerebral entre idosos socialmente isolados sem demência. Relatamos as principais descobertas deste ensaio clínico RCT (engajamento conversacional baseado na Internet) em vários locais [I-CONECT]; NCT02871921).

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Desenho e métodos de pesquisa

O grupo experimental recebeu conversas semiestruturadas cognitivamente estimulantes com entrevistadores treinados via Internet/webcam 4 vezes por semana durante 6 meses (familiarização) e duas vezes por semana durante mais 6 meses (manutenção).

Tanto o grupo experimental quanto o de controle receberam ligações semanais de 10 minutos. Modificações no protocolo foram necessárias devido à pandemia da doença coronavírus de 2019.

resultados

Um total de 186 participantes foram randomizados. Após o período de indução, o grupo experimental obteve pontuações mais altas nos testes cognitivos globais (Montreal Cognitive Assessment [primary outcome]; 1,75 pontos [p = .03]) em comparação com o grupo controle.

Após a indução, os participantes do grupo experimental com cognição normal apresentaram maior função executiva baseada na linguagem (teste de fluência semântica [secondary outcome]; 2,56 pontos [p = .03]). No final do período de manutenção, o grupo experimental de pessoas com comprometimento cognitivo leve apresentou maior função de codificação (Craft Story Immediate Recall Test). [secondary outcome]; 2,19 pontos [p = .04]).

A medição do bem-estar emocional melhorou tanto no grupo controle quanto no experimental. A fMRI em estado de repouso mostrou que o grupo experimental aumentou a conectividade dentro da rede de atenção dorsal em comparação com o grupo de controle.é= 0,02), mas o tamanho da amostra foi limitado.

Discussão e suas implicações

Proporcionar interações conversacionais online estimulantes frequentes pode ser uma estratégia eficaz para reduzir o risco de demência em casa contra o isolamento social e o declínio cognitivo.

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Uma descoberta de meteorito sem precedentes desafia modelos astrofísicos

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Uma descoberta de meteorito sem precedentes desafia modelos astrofísicos

Os pesquisadores descobriram uma rara partícula de poeira em um meteorito, feita de uma estrela diferente do nosso Sol. Usando tomografia de sonda atômica avançada, eles analisaram a proporção única de isótopos de magnésio da partícula, revelando sua origem em um tipo recentemente identificado de supernova que queima hidrogênio. Esta descoberta fornece insights mais profundos sobre eventos cósmicos e formação de estrelas. Crédito: SciTechDaily.com

Os cientistas descobriram uma partícula de meteorito com uma proporção isotópica de magnésio sem precedentes, sugerindo a sua origem numa supernova que queima hidrogénio.

A pesquisa descobriu uma rara partícula de poeira presa em um antigo meteorito extraterrestre, formado por uma estrela diferente do nosso Sol.

A descoberta foi feita pela autora principal, Dra. Nicole Neville, e colegas durante seus estudos de doutorado na Curtin University, que agora trabalha no Instituto de Ciência Lunar e Planetária em colaboração com… NASACentro Espacial Johnson.

Meteoritos e grãos pré-solares

Os meteoritos são feitos principalmente de material formado em nosso sistema solar e também podem conter pequenas partículas originárias de estrelas que nasceram muito antes do nosso sol.

Evidências de que essas partículas, conhecidas como grãos pré-solares, são restos de outras estrelas foram encontradas através da análise dos diferentes tipos de elementos encontrados dentro delas.

Técnicas analíticas inovadoras

Dr. Neville usou uma técnica chamada milho Sonda de tomografia para analisar partículas, reconstruir a química em nível atômico e acessar as informações ocultas nelas.

Dr Neville disse: “Essas partículas são como cápsulas do tempo celestiais, fornecendo um instantâneo da vida de sua estrela-mãe”.

“Os materiais criados no nosso sistema solar têm proporções previsíveis de isótopos – diferentes tipos de elementos com diferentes números de nêutrons. A partícula que analisamos tem uma proporção de isótopos de magnésio que é diferente de qualquer coisa no nosso sistema solar.

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“Os resultados foram literalmente fora dos gráficos. A proporção isotópica mais extrema para o magnésio de estudos anteriores de grãos pré-solares foi de cerca de 1.200. O grão em nosso estudo tem um valor de 3.025, o valor mais alto já descoberto.

“Esta razão isotópica excepcionalmente elevada só pode ser explicada pela formação num tipo de estrela recentemente descoberto – uma supernova que queima hidrogénio.”

Avanços na astrofísica

O coautor, Dr. David Saxey, do Centro John D. Laiter em Curtin, disse: “A pesquisa abre novos horizontes na forma como entendemos o universo, ultrapassando os limites das técnicas analíticas e dos modelos astrofísicos.

“A sonda atômica nos deu todo um nível de detalhe que não conseguimos acessar em estudos anteriores”, disse o Dr. Saksi.

“Uma supernova que queima hidrogênio é um tipo de estrela que só foi descoberta recentemente, mais ou menos na mesma época em que estávamos analisando a minúscula partícula de poeira. Usar uma sonda atômica neste estudo nos dá um novo nível de detalhe que nos ajuda a entender como essas estrelas forma.”

Vinculando resultados de laboratório a fenômenos cósmicos

O co-autor, Professor Phil Bland, da Curtin School of Earth and Planetary Sciences, disse: “Novas descobertas do estudo de partículas raras em meteoritos permitem-nos obter informações sobre eventos cósmicos fora do nosso sistema solar.

“É simplesmente incrível poder correlacionar medições em escala atômica em laboratório com um tipo de estrela recentemente descoberto.”

Pesquisa intitulada “Elemento atômico e investigação isotópica 25Poeira estelar rica em magnésio de supernovas que queimam H. Foi publicado em Jornal Astrofísico.

Referência: “Elemento em escala atômica e investigação isotópica 25“Poeira estelar rica em Mg de uma supernova que queima H”, por N. D. Nevill, P. A. Bland, D. W. Saxey, W. D. A. Rickard e P. Guagliardo, NE Timms, LV Forman e L. Daly e SM Reddy, 28 de março de 2024, Jornal Astrofísico.
doi: 10.3847/1538-4357/ad2996

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O CDC afirma que os caçadores não contraíram a doença do “cervo zumbi” por causa da carne de veado

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