science
Une mémoire est stockée sur plusieurs connexions
Une nouvelle étude menée par des scientifiques de Institut Picower pour l’apprentissage et la mémoire Le MIT présente les preuves les plus complètes et les plus rigoureuses à ce jour que le cerveau des mammifères stocke une seule mémoire dans un complexe largement distribué et fonctionnellement connecté couvrant de nombreuses régions du cerveau, plutôt qu’un ou même quelques endroits.
Le pionnier de la mémoire, Richard Simon, a prédit un tel « complexe d’engrammes standardisé » il y a plus d’un siècle, mais la réalisation d’une nouvelle étude confirmant son hypothèse nécessite l’application de plusieurs techniques développées récemment. Dans l’étude, l’équipe a identifié et catégorisé des dizaines de zones qui n’étaient pas connues auparavant pour être impliquées dans la mémoire et a montré que le rappel de la mémoire devient comportementalement plus robuste lorsque plusieurs zones de stockage de mémoire sont réactivées, plutôt qu’une seule.
« Lorsque nous parlons de stockage de mémoire, nous parlons généralement tous de l’hippocampe ou du cortex », a déclaré Dheeraj Roy, co-auteur et co-auteur. La recherche a commencé alors qu’il était étudiant diplômé au laboratoire RIKEN-MIT de génétique des circuits neuronaux à l’Institut Picower dirigé par l’auteur principal et professeur Picower Susumu Tonegawa. Cette étude reflète la description plus complète des cellules de codage de la mémoire, ou «engrammes» de la mémoire, réparties dans le cerveau, et pas seulement dans les zones de mémoire connues. Il fournit essentiellement une liste de premier rang des régions d’engrammes à haute probabilité. Cette liste devrait conduire à de nombreuses autres études futures, dont nous sommes ravis, à la fois dans nos laboratoires et par d’autres groupes. »
En plus de Roy, qui est maintenant McGovern Fellow au Broad Institute du MIT et à l’Université de Harvard et au laboratoire de neurosciences du professeur Gubeng Feng au MIT, les autres auteurs principaux de l’étude sont Young Geun Park, Minyoung Kim, Ying Zhang et Sachi Ogawa.
mémoire de carte
L’équipe a pu cartographier les régions impliquées dans le complexe engramme en effectuant une analyse impartiale de plus de 247 régions cérébrales chez des souris qui ont été transférées de leur cage d’origine à une autre cage où elles ont ressenti un choc électrique léger mais mémorable. Dans un groupe de souris, leurs neurones ont été conçus pour devenir fluorescents lorsqu’ils expriment un gène nécessaire pour coder la mémoire. Dans un autre groupe, les cellules activées en rappelant normalement la mémoire de déclenchement (par exemple, lorsque les souris sont revenues à la position de départ) ont été marquées par fluorescence à la place. Les cellules activées par codage de la mémoire ou par rappel peuvent ainsi être facilement vues au microscope après que les cerveaux ont été préservés et nettoyés optiquement à l’aide d’une technique appelée SHIELD, développée par le co-auteur Kwanghun Chung, professeur associé à l’Institut Picower, Institut de génie médical et des sciences et Département de génie chimique. À l’aide d’un ordinateur pour compter les cellules fluorescentes dans chaque échantillon, l’équipe a produit des cartes à l’échelle du cerveau des régions qui semblaient contenir une importante activité de codage ou de rappel de la mémoire.
Les cartes ont mis en évidence de nombreux domaines qui seraient censés être impliqués dans la mémoire, mais aussi de nombreux domaines qui ne l’étaient pas. Pour aider à déterminer quelles régions auraient pu être activées par une activité non liée à la mémoire de tir, l’équipe a comparé ce qu’ils ont vu chez les souris qui tirent ou encodent la récupération avec ce qu’ils ont vu dans le cerveau des témoins qui ont simplement été laissés dans leur cage. . Cela leur a permis de calculer « l’indice d’engramme » de l’ordre de 117 régions cérébrales avec une forte probabilité de participer au complexe de mémoire d’engramme. Ils ont approfondi l’analyse en concevant de nouvelles souris dans lesquelles les neurones impliqués à la fois dans le codage de la mémoire et le rappel peuvent être doublement marqués, révélant ainsi les cellules qui interfèrent avec ces activités.
Pour être vraiment une cellule d’engramme, notent les auteurs, un neurone doit être activé à la fois dans le codage et la mémorisation.
« Ces expériences ont non seulement révélé une réactivation importante des engrammes dans les régions de l’hippocampe et de l’amygdale, mais ont également démontré une réactivation dans plusieurs structures thalamiques, corticales, cérébrales et du tronc cérébral », ont écrit les auteurs. « Il est important de noter que lorsque nous avons comparé les régions du cerveau identifiées par l’analyse de l’indice d’engramme avec ces régions réactivées, nous avons observé qu’environ 60 % des régions étaient cohérentes entre les analyses. »
Manipulation de la mémoire
Après avoir classé les régions les plus susceptibles d’être impliquées dans le complexe d’engrammes, l’équipe s’est engagée dans plusieurs manipulations pour tester directement leurs prédictions et déterminer comment les régions d’engrammes complexes fonctionnent ensemble.
Par exemple, ils ont conçu des souris pour que les cellules activées par le codage de la mémoire deviennent également contrôlables par des éclairs de lumière (une technique appelée « optogénétique »). Les chercheurs ont ensuite appliqué des éclairs de lumière pour sélectionner des régions du cerveau à partir d’une liste d’indices d’engrammes pour voir si leur stimulation reproduirait artificiellement un comportement de mémoire de peur gelée sur place, même lorsque les souris étaient placées dans une cage « neutre » où le déclenchement ne s’était pas produit.
« Remarquablement, toutes ces régions du cerveau ont induit un fort rappel de la mémoire lorsqu’elles sont stimulées par l’optogénétique », notent les chercheurs. De plus, les régions stimulées dont l’analyse suggérait qu’elles étaient insignifiantes pour le glissement de la mémoire n’ont en fait produit aucun comportement de gel.
L’équipe a ensuite démontré comment les différentes régions du complexe d’engrammes sont connectées. Ils ont sélectionné deux régions de mémoire bien connues, CA1 de l’hippocampe et de l’amygdale latérale basale (BLA), et des cellules engrammes activées visuellement pour induire un comportement de rappel de mémoire en cage neutre. Ils ont découvert que la stimulation de ces régions produisait une activité de récupération de la mémoire dans des régions « ultérieures » spécifiques identifiées comme membres potentiels du complexe engramme. Pendant ce temps, l’inhibition visuelle de la récupération de la mémoire de déclenchement normale dans le CA1 ou le BLA (c’est-à-dire lorsque les souris ont été renvoyées dans la cage où elles ont testé le déclenchement) a réduit l’activité dans les régions du complexe engramme en aval par rapport à ce qu’elles ont mesuré chez les souris avec des conditions normales et sans entrave. rappeler.
D’autres expériences ont montré que les activations optogénétiques des neurones engrammes complexes suivaient des schémas similaires à ceux observés dans la récupération de la mémoire naturelle. Ainsi, après avoir démontré que l’encodage et la récupération de la mémoire naturelle semblent se produire dans un vaste complexe d’engrammes, l’équipe a décidé de tester si la réactivation de plusieurs régions améliorerait le rappel de la mémoire par rapport à la réactivation d’une seule région. Après tout, des expériences antérieures ont montré que l’activation d’une seule zone de l’engramme ne produit pas un rappel aussi explicite qu’une récupération normale. Cette fois, l’équipe a utilisé un moyen chimique pour stimuler différentes régions complexes de l’engramme et, lorsqu’elle l’a fait, elle a en fait découvert que la stimulation de jusqu’à trois régions impliquées en même temps produisait un comportement de congélation plus fort que la stimulation d’une ou deux régions seulement.
Signification du stockage distribué
En stockant une seule mémoire via un composé aussi répandu, a déclaré Roy, le cerveau peut rendre la mémoire plus efficace et flexible.
« Différents engrammes de mémoire peuvent nous permettre de reconstruire des souvenirs plus efficacement lorsque nous essayons de nous souvenir d’un événement passé (de même pour les engrammes initiaux où différents engrammes peuvent apporter des informations différentes de l’expérience originale) », a-t-il déclaré. « Deuxièmement, dans des conditions pathologiques, si certaines régions sont altérées, les mémoires distribuées nous permettront de nous souvenir des événements passés, et d’une certaine manière d’être plus robustes contre les dommages régionaux. »
À plus long terme, la deuxième idée pourrait indiquer une stratégie clinique pour traiter les troubles de la mémoire : « Si certains cas de troubles de la mémoire sont causés par des défauts de l’hippocampe ou du cortex, pouvons-nous cibler des cellules Engram non étudiées dans d’autres régions et une telle manipulation peut-elle restaurer une fonction de mémoire ? ? »
Ce n’est là qu’une des nombreuses nouvelles questions que les chercheurs peuvent se poser maintenant que l’étude a révélé une liste d’endroits où rechercher au moins un type de mémoire dans le cerveau des mammifères.
Les autres auteurs de l’article sont Nicholas Dianapoli, Sheeny Jo, Jay Choo, Heejin Choi, Lee Kaminsky, Jared Martin, Olivia Mosto et Tomomi Aida.
Les sources de financement comprennent la JPB Foundation, le RIKEN Center for Brain Science, le Howard Hughes Institute of Medicine, le Warren Alpert Award for Distinguished Researchers, les National Institutes of Health, le Burroughs Wellcome Fund, le Searle Scholars Program et le Packard Prize in Sciences et Ingénierie. , NARSAD Young Investigator Award, McKnight Foundation Technology Award, NCSOFT Cultural Foundation et Institute of Basic Sciences.
magazine
Communication Nature
méthode de recherche
étude pilote
sujet de recherche
les animaux
Le titre de l’article
La cartographie à l’échelle du cerveau révèle que les engrammes d’une seule mémoire sont répartis dans plusieurs régions du cerveau
La date de publication de l’article
4 avril 2022
« Spécialiste de la télévision sans vergogne. Pionnier des zombies inconditionnels. Résolveur de problèmes d’une humilité exaspérante. »
science
Le chef de l’Agence spatiale américaine veut parler avec la Chine des débris spatiaux
29 août 2024
Le chef du commandement spatial américain espère que la prochaine fois que la Chine lancera un missile laissant derrière elle des débris spatiaux de longue durée, Pékin avertira Washington à l’avance, plutôt que de laisser les États-Unis découvrir par eux-mêmes le chaos orbital.
Parlez dans L’efficacité du Mitchell Institute for Aerospace Studies Lors d’une réunion à la base spatiale Peterson, au Colorado, le 28 août, le général Stephen N. Whiting a souligné deux incidents récents impliquant des débris spatiaux chinois comme étant une source de préoccupation et la nécessité d’améliorer la communication à l’avenir.
« Nous venons de voir le lancement de leur version de Constellation du soleil « Cela a laissé plus de 300 débris en orbite – une fusée Longue Marche 6A », a déclaré Whiting. « Il y a moins de deux ans, ils avaient une autre fusée, qui a mis plus de 500 débris à longue durée de vie… J’espère que la prochaine fois. que « Dans un missile comme celui-ci, il laisse beaucoup de débris. Ce ne sont pas nos capteurs qui détectent cela en premier, mais nous obtenons des communications qui nous aident à comprendre cela, tout comme nous communiquons avec les autres. »
L’incident le plus récent impliquant une fusée Longue Marche 6A s’est produit au début du mois, lorsque le lanceur transportait les 18 premiers satellites d’une constellation de communications prévue pour rivaliser avec Starlink. La fusée s’est brisée en orbite terrestre basse (LEO) quelques jours plus tard, répandant des débris et suscitant des inquiétudes parmi les experts. La société privée de suivi spatial a rapporté que la désintégration pourrait produire plus de 10… 900 épaves shrapnel.
Whiting a noté que les débris provenaient de l’étage supérieur de la fusée après le lancement des satellites, indiquant que la mission était « généralement réussie ». Cependant, à des altitudes plus élevées, les débris resteront en orbite plus longtemps.
« Nous ne voulons certainement pas voir ce genre de débris », a ajouté Whiting.
Les débris se trouvent généralement sur des orbites inférieures à 600 km (373 miles). Il revient sur Terre après quelques annéesÀ une altitude de 800 km, sa décomposition peut prendre des siècles. Avec de plus en plus de satellites en orbite terrestre basse et des débris persistants provenant de lancements peu judicieux, La probabilité de collisions continue d’augmenter.
Selon le général à la retraite Kevin Shelton, directeur du Centre d’excellence sur l’énergie spatiale du Mitchell Institute, les États-Unis ont déjà eu des problèmes similaires avec des débris à haute altitude, mais ont commencé à évacuer le carburant et les gaz des étages de fusée avant d’entrer en orbite. Cette pratique réduisait les débris et le risque de désintégration, et la Russie l’adopta peu après. Whiting a déclaré qu’on ne savait pas actuellement si la Chine utilisait cette méthode.
« Depuis des décennies, les États-Unis s’intéressent tellement à l’espace que nous avons mis la grande majorité de nos données de suivi à la disposition du monde entier », a déclaré Whiting. « Chaque jour, nous analysons tous les satellites actifs à la recherche de tous ces débris, et nous en informons tout le monde, y compris les Chinois et les Russes… parce que nous ne voulons pas que les satellites heurtent des débris et laissent derrière eux d’autres débris. »
Le développement rapide des capacités spatiales et l’augmentation significative des déploiements de satellites par la Chine et la Russie restent une préoccupation majeure quant à la manière dont les États-Unis abordent le domaine spatial. Chef adjoint des opérations spatiales, le général Michael A. Gotlin a souligné que les récentes mesures prises par ces pays prouvent leur intention d’opérer de manière dangereuse dans ce domaine.
« Ils créent beaucoup de débris et d’orbites que nous devons contourner, ou ils mettent en danger des choses comme la Station spatiale internationale », a déclaré Gotlin lors du Sommet AFCEA/INSA sur le renseignement et la sécurité nationale à Rockville, Maryland, le 28 août. Il a ajouté : « Ils ne se soucient même pas de la sécurité des astronautes. Si ce n’est pas dangereux et non professionnel, je ne sais pas ce que c’est. »
En novembre 2021, la Russie a procédé à un test de missile antisatellite, aboutissant à la création d’un Grande quantité de débris En orbite terrestre basse, ce qui présente un danger pour la Station spatiale internationale et incite l’équipage à prendre des mesures de précaution. En outre, Moscou a également été témoin Une série de fuites de liquide de refroidissement Ces dernières années, la Chine a lancé son propre vaisseau spatial. Même s’il n’y a pas de négociations prévues avec la Russie sur le développement spatial, les espoirs sont grands d’une communication plus active avec Pékin sur les alertes spatiales.
« Nous donnons ces avis aux Chinois, et au cours de l’année dernière, nous avons vu à plusieurs reprises qu’ils nous ont donné quelques avis en retour, et je pense que c’est une chose positive. Nous n’avons aucune discussion. prévu avec la Russie », a déclaré Whiting.
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À la recherche de pierres précieuses : caractérisation de six planètes géantes en orbite autour de naines froides
Les exoplanètes géantes transitant autour d’étoiles naines de type M (GEMS) sont rares, en raison de la faible masse de leurs étoiles hôtes. Cependant, la couverture de l’ensemble du ciel par TESS a permis d’en détecter un nombre croissant pour permettre des enquêtes statistiques telles que le GEMS Search Survey.
Dans le cadre de cet effort, nous décrivons les observations de six planètes géantes en transit, qui incluent des mesures de masse précises pour deux GEMS (K2-419Ab, TOI-6034b) et une validation statistique de quatre systèmes, qui incluent une vérification et des limites de masse supérieures pour trois d’entre elles. (TOI-5218b, TOI-6034b). 5616b, TOI-5634Ab), tandis que le quatrième système – TOI-5414b – est classé comme « planète potentielle ».
Nos observations incluent les vitesses radiales du Habitable Zone Planet Finder sur le télescope Hobby-Eberly et de l’observatoire Maroon-X sur Gemini-North, ainsi que la photométrie et l’imagerie à contraste élevé provenant de plusieurs installations au sol. En plus de la photométrie TESS, K2-419Ab a également été observé et validé statistiquement dans le cadre de la mission K2 au cours des campagnes 5 et 18, qui fournit des contraintes orbitales et planétaires précises malgré la faible luminosité de l’étoile hôte et la longue période orbitale d’environ 20,4 jours.
Avec une température d’équilibre de seulement 380 K, K2-419Ab est l’une des planètes en transit les plus froides et les mieux caractérisées connues. TOI-6034 a un compagnon tardif de type F à environ 40 secondes d’arc, ce qui en fait la première étoile hôte GEMS à avoir un ancien compagnon binaire sur la séquence principale. Ces confirmations s’ajoutent au petit échantillon existant de planètes en transit GEMS confirmées.
Shubham Kanodia, Arvind F. Gupta, Caleb I. Canas, Lea Marta Bernabo, Varghese Reggie, T. Hahn, Madison Brady, Andreas Seyfart, William D. Cochrane, Nydia Morrell, Ritvik Basant, Jacob Bean et Chad F. Bender, Zoé L. De Bors, Alison Perella, Alexina Birkholz, Nina Brown, Franklin Chapman, David R. Ciardi, Catherine A. Clark, Ethan J. Cotter, Scott A. Diddams, Samuel Halverson, Susan Hawley, Leslie Hebb, Ray Holcomb, Steve B. Howell, Henry A. Kobolnicki, Adam F. Kowalski, Alexander Larsen, Jessica Libby Roberts, Andrea S. J. Lin, Michael B. Lund, Raphael Locke, Andrew Munson, Joe B. Ninan, Brooke A. Parker, Nishka Patel, Michael Rudrak, Gabrielle Ross, Arpita Roy, Christian Schwab, Jomundur Stefansson, Aubrey Thoms, Andrew Vanderberg
Commentaires : Accepté dans AJ
Sujets : Astrophysique terrestre et planétaire (astro-ph.EP)
Citer ce qui suit : arXiv:2408.14694 [astro-ph.EP] (ou arXiv :2408.14694v1 [astro-ph.EP] (pour cette version)
https://doi.org/10.48550/arXiv.2408.14694
Concentrez-vous pour en savoir plus
Date de publication
De : Shubham Kanodia
[v1] Lundi 26 août 2024, 23:47:24 UTC (5 169 Ko)
https://arxiv.org/abs/2408.14694
Astrobiologie
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La Federal Aviation Administration des États-Unis a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX dans l’attente d’une enquête sur un rare accident d’atterrissage au large des côtes.
La Federal Aviation Administration a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX en attendant une enquête visant à déterminer pourquoi le propulseur du premier étage s’est arrêté. Collision avec un bateau de débarquement tôt mercredi après avoir contribué au lancement d’un autre lot de satellites Internet Starlink.
après Se lever Après avoir reporté mardi soir le lancement du vaisseau spatial avec équipage Polaris Dawn en raison de prévisions météorologiques à long terme défavorables, SpaceX a continué à travailler sur le premier des lancements consécutifs de satellites Starlink, un depuis la Floride et un depuis la Californie.
Mais le deuxième vol a été annulé après que le premier étage utilisé lors du lancement en Floride s’est brisé et est tombé dans l’océan Atlantique alors qu’il tentait d’atterrir sur un drone SpaceX stationné à des centaines de kilomètres au nord-est de Cap Canaveral.
La FAA a déclaré qu’elle ordonnerait une enquête, immobilisant efficacement les fusées Falcon 9 de SpaceX – y compris la fusée Polaris Dawn – jusqu’à ce que l’enquête soit terminée et que les mesures correctives soient approuvées.
« Le retour en vol de la fusée Falcon 9 dépend de la détermination par la FAA que tout système, processus ou procédure lié à l’anomalie n’a pas d’impact sur la sécurité publique », a déclaré la FAA dans un communiqué.
« En outre, SpaceX devra peut-être demander et obtenir l’approbation de la FAA pour modifier sa licence qui inclut des actions correctives et satisfaire à toutes les autres exigences de licence », a ajouté l’agence.
Mardi soir, SpaceX a reporté un lancement prévu mercredi Mission Aube PolarisLe lancement d’un vol commercial comprenant la première sortie dans l’espace par une organisation non gouvernementale a été reporté à vendredi au plus tôt en raison des conditions météorologiques attendues à la fin de la mission. Le lancement a été suspendu indéfiniment dans l’attente d’une enquête sur l’accident à l’atterrissage.
L’échec de l’atterrissage a mis fin à une séquence de 267 récupérations consécutives réussies de boosters remontant à février 2021. Cependant, le deuxième étage de la fusée Falcon 9 a réussi à transporter 21 satellites Starlink sur leur orbite prévue.
L’atterrissage du premier étage semblait normal jusqu’au moment de l’atterrissage, lorsque plus de flammes que d’habitude sont apparues autour de la base de la fusée à l’approche du pont de la fusée. L’une des jambes d’atterrissage s’est effondrée immédiatement après l’atterrissage et la fusée d’appoint, masquée par le feu et la fumée, s’est renversée par-dessus le côté de la péniche de débarquement dans l’océan Atlantique.
« Après une ascension réussie, le premier étage d’une fusée Falcon 9 s’est retourné après son atterrissage sur le vaisseau spatial sans pilote ‘Zero Gravity' », SpaceX Il a dit sur les réseaux sociaux« Les équipes évaluent les données de vol et l’état du missile. »
Il s’agissait du 23e premier étage de la fusée B1062, qui s’est avéré être son dernier lancement et atterrissage, un nouveau record de réutilisabilité. SpaceX autorise les premiers étages de la fusée Falcon 9 pour un maximum de 40 vols par étage.
Peu de temps après le déploiement des satellites Starlink en Floride, la société a annulé le lancement en Californie, qui était prévu à 5 h 58 HAE, pour donner aux ingénieurs plus de temps pour examiner la télémétrie et les séquences vidéo, à la recherche de tout signe de problème. affecter d’autres missiles.
« Retrait de notre deuxième lancement @Starlink la nuit pour donner à l’équipe le temps d’examiner les données d’atterrissage du booster du lancement précédent », a déclaré SpaceX. Il a dit« Une nouvelle date de lancement cible sera partagée une fois disponible. »
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