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Interfaces revolucionárias de grafeno visam transformar a neurociência

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Interfaces revolucionárias de grafeno visam transformar a neurociência

Um estudo inovador apresenta uma neurotecnologia inovadora baseada em grafeno desenvolvida pelo ICN2 e parceiros, com potencial para grandes avanços na neurociência e em aplicações terapêuticas. (Conceito do artista.) Crédito: SciTechDaily.com

Líder Grafeno A neurotecnologia desenvolvida pelo ICN2 e pelos seus colaboradores promete avanços transformadores na neurociência e nas aplicações médicas, demonstrando interfaces neurais de alta precisão e neuromodulação direcionada.

Estudo publicado em Nanotecnologia da natureza Apresenta uma neurotecnologia inovadora baseada em grafeno com potencial para ter um impacto transformador na neurociência e em aplicações médicas. Esta investigação, liderada pelo Instituto Catalão de Nanociências e Nanotecnologia (ICN2) em colaboração com a Universidade Autónoma de Barcelona (UAB) e outros parceiros nacionais e internacionais, está atualmente a ser desenvolvida para aplicações terapêuticas através da empresa spin-off INBRAIN Neuroelectronics.

Principais recursos da tecnologia de grafeno

Após anos de pesquisa no âmbito do Projeto Pioneiro Europeu do Grafeno, o ICN2, em colaboração com a Universidade de Manchester, liderou o desenvolvimento do EGNITE (Engineered Graphene for Neural Interfaces), uma nova classe de dispositivos implantáveis ​​flexíveis, de alta resolução e baseados em grafeno. tecnologia neural. . Os resultados foram publicados recentemente em Neurotecnologia da natureza O objetivo é contribuir com tecnologias inovadoras para o cenário próspero da neuroeletrônica e das interfaces cérebro-computador.

A EGNITE conta com a vasta experiência de seus inventores na fabricação e tradução médica de nanomateriais de carbono. Esta tecnologia inovadora baseada em nanoporos de grafeno integra processos de fabricação padrão na indústria de semicondutores para montar microeletrodos de grafeno com diâmetro de apenas 25 micrômetros. Microeletrodos de grafeno apresentam baixa resistência e alta injeção de carga, características essenciais para interfaces neurais flexíveis e eficientes.

Validação de função pré-clínica

Estudos pré-clínicos conduzidos por vários especialistas em neurociência e biomédicos em parceria com o ICN2, usando diferentes modelos do sistema nervoso central e periférico, demonstraram a capacidade do EGNITE de registrar sinais neurais de alta resolução com clareza e precisão excepcionais e, o mais importante, fornecer um alto grau de segmentação. Modificação nervosa. A combinação única de gravação de sinal de alta resolução e estimulação neural precisa fornecida pela tecnologia EGNITE representa um avanço potencialmente crítico na terapêutica neuroeletrônica.

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Esta abordagem inovadora aborda uma lacuna crítica na neurotecnologia, que não viu avanços significativos em materiais nas últimas duas décadas. O desenvolvimento dos eletrodos EGNITE tem o potencial de colocar o grafeno na vanguarda dos materiais neurotecnológicos.

Cooperação internacional e liderança científica

A tecnologia hoje apresentada baseia-se no legado do Graphene Flagship, uma iniciativa europeia que ao longo da última década procurou fortalecer a liderança estratégica europeia em tecnologias baseadas no grafeno e outros materiais 2D. Por trás deste avanço científico está um esforço colaborativo liderado pelos pesquisadores do ICN2 Damia Viana (agora na INBRAIN Neuroelectronics) e Steven T. Walston (agora na Universidade do Sul da Califórnia) e Eduard Masvidal Codina, sob a supervisão de José A. Garrido. Líder ICN2 Materiais e dispositivos eletrônicos avançados Grupo, e ICREA Costas Costarellos, líder do ICN2 Laboratório de nanomedicina e a Escola de Biologia, Medicina e Saúde da Universidade de Manchester (Reino Unido). Xavier Navarro, Natàlia de la Oliva, Bruno Rodríguez-Meana e Jaume del Valle, do Instituto de Neurociências e do Departamento de Biologia Celular, Fisiologia e Imunologia da Universidade Autônoma de Barcelona (UAB), participaram da pesquisa.

A colaboração inclui contribuições de importantes instituições nacionais e internacionais, como o Instituto de Microeletrônica de Barcelona – IMB-CNM (CSIC), o Instituto Nacional de Grafeno de Manchester (Reino Unido) e o Instituto de Neurociências de Grenoble – Université Grenoble Alpes (França). ) e a Universidade de Barcelona. A integração da tecnologia nos processos padrão de fabricação de semicondutores foi realizada na Sala Limpa Especializada de Micro e Nanofabricação (CSIC) do IMB-CNM, sob a supervisão do pesquisador do CIBER, Dr.

Tradução clínica: próximos passos

Tecnologia EGNITE descrita em Nanotecnologia da natureza O artigo foi patenteado e licenciado para a INBRAIN Neuroelectronics, uma subsidiária da ICN2 e ICREA com sede em Barcelona, ​​com o apoio do IMB-CNM (CSIC). A empresa, que também é parceira do projeto Graphene Flagship, lidera a tradução da tecnologia em aplicações e produtos clínicos. Sob a direção da CEO Carolina Aguilar, a INBRAIN Neuroelectronics está se preparando para conduzir os primeiros testes clínicos em humanos desta inovadora tecnologia de grafeno.

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O panorama industrial e de inovação na engenharia de semicondutores na Catalunha, onde estratégias nacionais ambiciosas planeiam construir instalações de última geração para a produção de tecnologias de semicondutores baseadas em materiais emergentes, oferece uma oportunidade sem precedentes para acelerar a tradução destes resultados apresentados hoje. em resultados clínicos. Formulários.

Observações finais

o Nanotecnologia da natureza O artigo descreve uma neurotecnologia inovadora baseada em grafeno que pode ser ampliada usando processos de fabricação de semicondutores estabelecidos, com potencial para um impacto transformador. O ICN2 e os seus parceiros continuam a desenvolver e amadurecer a tecnologia descrita com o objetivo de traduzi-la em neurotecnologia terapêutica eficaz e inovadora.

Referência: “Microeletrodos de película fina baseados em nanoescala de grafeno para gravação e estimulação neuronal de alta resolução in vivo” por Damia Viana e Stephen T. Walston, Edward Masvidal Codina, Xavi Illa, Bruno Rodriguez Miana, Jaume del Valle, Andrew Hayward, Abby Dodd, Tomas Loret, Elisabet Prats Alfonso, Natalia de la Oliva, Marie Palma, Elena del Coro, María del Pilar Pernicola, Elisa Rodriguez Lucas , Thomas Jenner, José Manuel De la Cruz, Miguel Torres Miranda, Fikret Taigun. Dauphin, Nicola Rea, Justin Sperling, Sara Marti Sanchez, Maria Chiara Spadaro, Clement Hébert, Sinead Savage, Jordi Arbiol, Anton Guimera-Brunet, M. Victoria Puig, Blaise Everett, Xavier Navarro, Costas Costarelos e José A. Garrido, 11 de janeiro de 2024, Nanotecnologia da natureza.
doi: 10.1038/s41565-023-01570-5

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Procure a deslumbrante chuva de meteoros Eta Aquaridus no domingo e na segunda-feira

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Procure a deslumbrante chuva de meteoros Eta Aquaridus no domingo e na segunda-feira

Washington – Maio começa com a chuva de meteoros Eta Aquarid, e os especialistas esperam um espetáculo melhor do que nos últimos anos, de acordo com uma reportagem publicada pela Newsweek. Sociedade Americana de Meteoros.

Durante o período em que a chuva de meteoros deverá atingir seu pico – nas primeiras horas da manhã de domingo e segunda-feira, segundo o site Céu Terrestre – A lua na fase de lua nova estará apenas 6% iluminada. Os especialistas sugerem monitorar o céu entre 2h e 5h, horário local.

A chuva de meteoros Eta Aquarid é frequentemente considerada a melhor chuva de meteoros do ano no Hemisfério Sul, com observadores do céu capazes de ver de 20 a 40 meteoros a cada hora, ou talvez mais, de acordo com a EarthSky. No Hemisfério Norte, os observadores podem esperar ver entre 10 e 20 meteoros nas horas antes do amanhecer, de acordo com o site “espacial” americano. NASA.

A fonte da chuva de meteoros Eta Aquarius é o cometa Halley. A Terra cruza o caminho orbital do cometa a cada primavera, entre abril e maio, fazendo com que pequenos grãos de rocha e poeira chovidos pelo cometa atinjam a atmosfera do nosso planeta e criem uma exibição deslumbrante de meteoros. Isso acontece novamente em outubro, resultando em uma chuva de meteoros orionídeos.

O cometa Halley foi visto pela última vez no céu noturno da Terra em 1986 e passará novamente em 2061, enquanto percorre uma órbita de 76 anos ao redor do Sol.

Os meteoros parecem vir da parte nordeste da constelação de Aquário, o que contribui para o nome da chuva.

Espera-se que a taxa de meteoros visíveis por hora aumente este ano devido aos detritos movidos por Júpiter para mais perto da Terra, de acordo com a American Meteor Society. “Isto aconteceu pela última vez em 2013, quando as taxas de juro aumentaram significativamente.”

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Os astrônomos esperavam taxas mais altas de Eta Aquarius em 2023, mas a lua cheia ofusca os meteoros e os cientistas não conseguiram verificar se o aumento ocorreu. Mas sem nenhuma interferência lunar à vista, a taxa de meteoros visíveis poderá duplicar se ocorrer um aumento, de acordo com a American Meteor Society.

Se você mora em uma área urbana, talvez queira dirigir em algum lugar que não esteja cheio de luzes urbanas que possam obstruir sua visão.

Encontre uma área aberta com uma ampla visão do céu. Certifique-se de ter uma cadeira ou cobertor para poder olhar diretamente para cima. Dê aos seus olhos cerca de 20 a 30 minutos para se ajustarem à escuridão – sem olhar para o telefone – para que os meteoros sejam mais fáceis de detectar.

A American Meteor Society convida os espectadores a acompanhar Compartilhe suas observações sobre pombosIsto ajudará os astrônomos a determinar se há mais meteoritos do que o esperado.

“Eta Aquarius proporcionará uma boa oportunidade para ver a atividade mais forte desta fonte até a década de 2040”, de acordo com a American Meteor Society. “Encorajamos fortemente todos com céu limpo a observarem durante este período e compartilharem suas observações. Desejamos-lhe boa sorte e esperamos ver seus resultados!”

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Podemos estar errados sobre o T.Rex novamente, diz novo estudo: ScienceAlert

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Podemos estar errados sobre o T.Rex novamente, diz novo estudo: ScienceAlert

Droga fraca ou músculo inteligente? fim de discussão Tiranossauro Rex A inteligência continua, com novas pesquisas inclinando-se para a teoria original de que estes temíveis gigantes não eram tão inteligentes.

Em 2023, um polêmico estudo sugere a existência de um dos dinossauros mais famosos do mundo. tiranossauro Rexpoderiam ser tão inteligentes quanto os macacos modernos, o que levanta muitas dúvidas por parte de outros pesquisadores que agora colocaram suas receitas na mesa.

“A possibilidade disso Tiranossauro Rex “Talvez ele fosse tão inteligente quanto um babuíno, o que é ao mesmo tempo fascinante e assustador, e tivesse o poder de reinventar a nossa visão do passado.” Ele explica Paleontólogo da Universidade de Southampton, Darren Naish. “Mas o nosso estudo mostra como todos os dados que temos contradizem esta ideia.”

Liderado pelo zoólogo Kai Kaspar do Universidade Heinrich Heine na AlemanhaO novo estudo descobriu que as medições do tamanho do cérebro no estudo de 2023 eram imprecisas, inflacionando as estimativas de quantos neurônios um réptil pré-histórico poderia caber em sua cabeça, especialmente no cérebro. Cérebro anterior.

Esta superestimação deveu-se principalmente às suposições do artigo original Tiranossauro Rex O cérebro preenchia a maior parte do espaço dentro do crânio, o que não acontece na maioria dos dinossauros, Naish Ele explica em uma postagem no blog.

A relação entre o cérebro e a massa corporal em vertebrados terrestres. Dinossauros como Tiranossauro Rex Eles têm proporções de tamanho cérebro-corpo semelhantes às dos répteis vivos. (Gutiérrez Ibáñez)

Além disso, Caspar e os seus colegas argumentam que o número de neurónios não corresponde de forma fiável à inteligência. Tomemos como exemplo os pássaros – durante muito tempo assumiu-se que o tamanho pequeno da sua cabeça significava que tinham menos neurónios e, portanto, não eram muito inteligentes.

Mas desde então aprendemos que aves como os corvos podem superar os primatas em algumas tarefas cognitivas, apesar do pequeno tamanho das suas cabeças, levando à conclusão de que outros factores para além do tamanho do cérebro, como os padrões de conectividade, desempenham um papel maior na determinação da inteligência.

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“Argumentamos que não é uma boa prática prever a inteligência em espécies extintas quando o número de neurônios reconstruídos a partir de fungos endofíticos é tudo o que temos para prosseguir.” Ele diz Kasper.

Em vez disso, são necessárias múltiplas linhas de evidência, desde a anatomia até às evidências sobre o comportamento e mais comparações com animais modernos para fazer estimativas mais precisas sobre a inteligência pré-histórica.

“É necessária uma compreensão significativamente melhorada da relação entre o número de neurônios e outras variáveis ​​biológicas, especialmente o desempenho cognitivo, nos animais existentes”, antes que previsões mais precisas possam ser feitas, disse a equipe. argumentar em seu artigo.

Árvore das relações entre répteis, dinossauros e pássaros, bem como a complexidade de seus cérebros
As relações entre grupos de répteis, além de representarem a complexidade de seus cérebros, mostram que os cérebros dos tiranossauros não diferiam muito dos dos crocodilianos. (Caspar et al., Registro anatômico2024).

Então, onde isso deixa? Tiranossauro Rex?

Evidências comportamentais recentes sugerem que os notórios répteis pré-históricos podem ter sido surpreendentemente sociais, Caça em matilhasMas isso não é suficiente para indicar o nível de inteligência dos primatas.

“Eles pareciam crocodilos gigantes e inteligentes, o que é igualmente notável.” Ele termina Bom.

Esta pesquisa foi publicada em Registro anatômico.

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Seu corpo precisa de três formas de movimento todas as semanas

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Seu corpo precisa de três formas de movimento todas as semanas

Inscreva-se na série de boletins informativos Fitness, But Better da CNN. Nosso guia dividido em sete partes ajudará você a adotar uma rotina saudável, com apoio de especialistas.



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Caminhar ganhou a reputação de ser uma forma de exercício excelente e acessível, acessível a muitas pessoas, e dezenas de estudos mostram que essa atividade popular também traz inúmeros benefícios à saúde.

Dar pelo menos 2.300 passos por dia reduz o risco de morte por doenças cardiovasculares, segundo o jornal britânico “Daily Mail”. Um estudo É publicado na edição de 2023 do European Journal of Preventive Cardiology.

Além disso, exercícios com levantamento de peso, como caminhada, ajudam a prevenir a osteoporose, segundo noticiou o site “healthline”. Outro estudo Publicado na revista Nature Scientific Reports.

No entanto, alguns especialistas nas áreas de saúde e preparo físico enfatizam que, embora caminhar seja certamente bom para a saúde e o preparo físico, não é um exercício de alta qualidade. Uma dessas especialistas é Melissa Boyd, personal trainer certificada e treinadora da Tempo, plataforma online de treinamento pessoal. Boyd mora em São Francisco.

“Nossas vidas se tornaram tão ocupadas – nos movimentamos, ficamos sentados o dia todo e ficamos exaustos à noite – que mesmo uma curta caminhada faz você se sentir como se tivesse feito algo grande e apressado”, disse Boyd. “Mas caminhar é, na verdade, um movimento essencial que seu corpo precisa para funcionar bem e para ajudar em coisas como circulação e digestão, além de aliviar o estresse.”

Para ajudar seus clientes a entender melhor por que caminhar diariamente não lhe dará um corpo de praia – no qual muitos deles acreditam, graças a muitos influenciadores das redes sociais – e discute os três tipos de movimento que são benéficos para a saúde e a boa forma em geral.

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O primeiro é o movimento que seu corpo necessita ou necessita todos os dias, como caminhar, alongar-se e curvar-se. Em segundo lugar, o movimento desportivo, que pode praticar várias vezes por semana para melhorar a sua condição física ou treinar para praticar algum desporto. Terceiro, um movimento social que você faz para se divertir ou para se conectar com outras pessoas, como dançar ou jogar vôlei.

“É importante pensar no movimento nessas diferentes categorias porque não se movimentar o dia todo se tornou normal”, disse Boyd. “Nossas vidas são muito sedentárias e muitos de nós tentamos sair dos déficits de movimento. Mas o exercício é diferente do movimento físico.

Caminhar é ótimo, mas é apenas uma forma de movimento unidirecional, e nossos corpos precisam de mais para estar funcionalmente aptos, disse o Dr. Carl Serino, cirurgião de medicina esportiva do HSS Orthopedics da Stamford Health em Connecticut.

As pessoas usam os músculos e tendões do corpo para ajudar em todas as flexões, torções e giros que fazem no dia a dia, por isso precisam ser trabalhados e alongados em muitas direções diferentes, disse Serino. Ele disse que ioga e Pilates são atividades muito eficazes e saudáveis ​​nesse sentido.

“O alongamento também é muito fácil e é algo que você pode fazer ao acordar e antes de dormir”, disse Serino.

Ter músculos soltos e flexíveis também significa que você terá mais equilíbrio e estabilidade, o que ajuda a prevenir quedas e lesões em todas as atividades físicas, disse ele. Também é uma boa ideia aumentar a frequência cardíaca algumas vezes por semana para a saúde cardiovascular.

O ideal é criar um plano que inclua movimentos diários de “valor”, como caminhada e alongamento, com algum trabalho cardiovascular, treinamento de força e atividade social ao longo da semana, disseram os dois. No entanto, isso pode parecer opressor para muitos.

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Dividir todos esses movimentos diferentes em lanches de treino é uma maneira de inserir os movimentos que seu corpo precisa, disse Boyd.

“Talvez consiga uma plataforma para caminhar e faça algumas de suas reuniões enquanto caminha lentamente na plataforma”, disse ela. “Talvez toda vez que você for ao banheiro faça 20 agachamentos, ou toda vez que pegar água, faça 10 flexões de parede. Se você conectar esses lanches de exercícios a outra coisa que já faz, poderá criar um hábito. ” “Tive grande sucesso com isso.”

Boyd também incentiva seus clientes a encontrar uma forma de movimento que gostem e que não pareça exercício, como jogar kickball ou pickleball. Dessa forma, você se divertirá e será sociável enquanto fica em forma.

Sereno concorda. “Vemos crianças aqui na medicina esportiva cujos pais querem que joguem beisebol, mas eles não querem”, disse ele. “É a mesma coisa com os exercícios. Você precisa encontrar algo interessante e fácil – talvez uma atividade que seus amigos estejam fazendo – e usar isso como base para construir bons hábitos.

Comece devagar e construa a partir daí

Boyd disse que repensar os exercícios como os movimentos regulares que seu corpo precisa para funcionar, se exercitar e socializar também pode ser uma forma de se dar permissão para reservar tempo para se exercitar.

Também é útil ter em mente que a criação de um plano de exercícios não requer uma grande mudança imediata em seu estilo de vida. Na verdade, é melhor começar lentamente com pequenos e novos segmentos de movimento.

“O que geralmente vejo é que as pessoas gostam da maneira como isso as faz sentir”, disse Boyd. “Então, quanto mais fortes ficam, mais querem se mover. Movimento inspira movimento.”

Melanie Radziecki McManus Escritor freelance especializado em caminhadas, viagens e fitness.

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