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tra Scienza & Coscienza

"Il cielo stellato sopra di me, la legge morale dentro di me'' I. Kant

DIETA E CAMBIAMENTO CLIMATICO, UN BINOMIO DA ANALIZZARE

Un video di Vox in collaborazione con l’UC Davis ha analizzato il rapporto tra dieta e cambiamento climatico mettendo in luce come essere vegani/vegetariani non è una soluzione abbastanza soddisfacente per aiutare il pianeta. A spiegare questo interessante argomento nel video è Ben Houlton, direttore dell’istituto per l’ambiente John Muir che sta studiando come bilanciare una buona dieta con lo stato attuale di salute del nostro pianeta.

A giudicare dagli ultimi tweet del Presidente degli Stati Uniti, Donald Trump, è importante ricordare anche la differenza tra tempo e clima. L’ha fatto sapientemente un articolo del NyTimes, (che vi invitiamo a leggere)

Anche rileggendo qualche breve articolo, per trovare dati, piuttosto allarmanti, provenienti da studi recenti ci rendiamo conto come la strada verso un impatto drastico del cambiamento climatico sia completamente aperta, possiamo partire però dalla nostra tavola per cambiare, almeno in parte, il destino del pianeta.

 

Il clima è infatti ciò che accade per un periodo di tempo molto lungo, è un trend che non dura qualche settimana o alcuni giorni. Il tempo si riferisce a  ciò che sta accadendo su una scala temporale molto più breve. Oggi sappiamo che una dieta squilibrata va ad impattare su larga scala anche sul clima e sicuramente ha avuto un ruolo importante, la nostra alimentazione,  in quei 0,9 gradi Fahrenheit di aumento delle temperature rispetto al periodo di tempo che va dal 1979 al 2000.

Dieta- cambiamento climatico è un binomio che non va sottovalutato, il rischio potrebbe essere troppo alto per noi e il pianeta.

 

 

QUALE SCOPERTA SCIENTIFICA HA SEGNATO IL 2017?

Adesso tocca a voi scegliere la scoperta scientifica del 2017, potete indicare nel sondaggio al massimo tre opzioni per contribuire a indicare la scoperta dell’anno.  Il 1 gennaio 2018 riveleremo il vincitore dell’ormai classico sondaggione targato Tra Scienza & Coscienza, inoltre sulla nostra pagina Facebook in questi giorni, per rinfrescarvi anche la memoria , ripubblicheremo i vari articoli al centro di questa speciale competizione a colpi di scienza.

 

Qual è la scoperta scientifica del 2017?

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IL 2017 RACCONTATO DA COELUM ASTRONOMIA

Tutte le Missioni Spaziali e gli Eventi Celesti del Nuovo Anno

Siamo virtualmente già in gennaio e un nuovo capitolo della nostra vita si apre. Ovviamente non parliamo di astrologia, ma anche noi tentiamo di fare il possibile per anticipare ciò che verrà. E così, in trepidante attesa, proprio come quando ci si trova al cinema e un film molto atteso sta per iniziare, andiamo a scoprire cosa ci riserva il 2018, con il nostro Speciale.

Anzi i nostri Speciali! Il primo dedicato allo “Spettacolo del Cielo”, curato da Giuseppe Petricca, che ci illustra, mese per mese, gli eventi celesti interessanti che ci offriranno stelle e pianeti, conditi da tante curiosità e consigli e, successivamente, con il nostro Direttore andiamo a scoprire le principali missioni di esplorazione spaziale che sono in partenza, o che raggiungeranno la loro destinazione, nel corso del nuovo anno.

Non abbiamo certo la presunzione di soddisfare la vostra curiosità riguardo il futuro, ma il nostro intento è in realtà quello di alimentarla! Solo mese dopo mese impareremo a conoscere la storia del 2018 e ci auguriamo che desideriate scoprirla insieme a noi.

Lasciamo al sommario il resto dei contenuti (uno più interessante dell’altro… sappiatelo e andate a vedere!) che trovate in questo nuovo numero.

Buona lettura e auguri a tutti per delle Feste Serene e un Magnifico 2018 da parte di tutta la Redazione.

Articoli in Copertina Coelum Astronomia n. 218 di gennaio 2018

Per il sommario completo: http://www.coelum.com/coelum/archivio/indici/coelum-n-218-2018

Coelum Astronomia è gratuito per la lettura digitale su PC, tablet e smartphone ed è disponibile anche per il download in PDF. Leggilo online gratis: https://goo.gl/JvT2hj

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LA LOTTA AL PARKINSON SPIEGATA DA ELVIRA DE LEONIBUS

Un team formato da Elvira De Leonibus, responsabile del Laboratorio di neuropsicofarmacologia dell’Istituto di genetica e biofisica del Consiglio nazionale delle ricerche (Igb-Cnr) di Napoli e Faculty presso l’Istituto Telethon di genetica e medicina (Tigem) di Pozzuoli, Barbara Picconi e Paolo Calabresi della Fondazione Santa Lucia Irccs e dell’Università di Perugia, ha scoperto un nuovo meccanismo di memoria cellulare attivato dall’apprendimento motorio, che viene alterato nelle fasi iniziali della malattia di Parkinson. Il lavoro, finanziato dalla Fondazione con il Sud e dal Miur, è stato pubblicato sulla rivista Brain. Noi abbiamo intervistato la ricercatrice per parlare del lavoro appena pubblicato e delle nuove frontiere della ricerca nelle malattie neurodegenerative.

– Cosa accade a livello strutturale, molecolare, nei primi istanti dell’alterazione del Parkinson?

Noi abbiamo studiato gli effetti dell’accumulo della proteina alfa-sinucleina. Questa proteina si trova normalmente nel nostro cervello e serve per svolgere alcune delle sue funzioni fisiologiche. Tuttavia, quando è in eccesso, come nel nostro modello, oppure quando il gene che la produce subisce delle mutazioni, si aggrega (forma una specie di matassa) che impedisce la normale comunicazione tra le cellule. L’alfa-sinucleina per le cellule nervose è come il colesterolo per le arterie, quello buono serve, quello cattivo le occlude e le fa degenerare.

– In quali ricerche bisognerebbe insistere di più nei prossimi anni?

Tutte! Le malattie del sistema nervoso centrale sono molto spesso multifattoriali e vanno attaccate su più fronti. La prevenzione e le terapie comportamentali (come l’attività fisica) che sembrano avere un ruolo protettivo; i geni coinvolti nella patologia, e i meccanismi attraverso cui le loro alterazioni portano alla morte delle cellule; i meccanismi attraverso cui l’attività di comunicazione tra i neuroni viene alterata, e l’effetto di farmaci che oggi abbiamo a disposizione per ripristinare la normale attività; la diagnosi precoce, che è l’unico modo per provare attraverso questi attacchi su mille fronti a rallentare il decorso della malattia e migliorare la qualità della vita del paziente.

– Qual è il ruolo del corpo striato nella malattia e che ruolo svolge nel cervello?

Il corpo striato, insieme agli altri gangli della base, è un po’ come il manager del cervello. Rende esecutivi gli obiettivi a lungo termine presi dalle parti alte dell’organizzazione, la corteccia cerebrale; sceglie quali azioni devono essere attuate e quali inibite, se bisogna cambiare piano d’azione o continuare sullo stesso, serve per costruire le abitudini: quello che funziona non si cambia, si perfeziona fino all’automatismo. Serve, quindi, per imparare a ballare, a scrivere, a suonare il piano, serve per consentirci di percorrere il tragitto da casa a lavoro fermandoci con il semaforo rosso e passando con il verde, evitando il pedone e lo scooter che ci passa di fianco in modo del tutto automatico, mentre la nostra corteccia è impegnata a sostenere una conversazione accesa con i nostri figli.

– Cosa impedisce la formazione di una memoria cellulare durante la malattia?

L’eccesso di alfa-sinucleina nelle fasi iniziali della malattia modifica i livelli del trasportatore della dopamina. La dopamina è la molecola che consente la comunicazione tra i neuroni dello striato, in particolare per la memoria c’è bisogno di quella che si chiama plasticità sinaptica, cioè la capacità dell’attività elettrica delle cellule di modificarsi in funzione degli stimoli ricevuti in precedenza. In questo studio abbiamo visto che in animali normali le prime fasi dell’apprendimento motorio fanno si che le cellule dello striato invece di rispondere ad un impulso elettrico con la depressione (inibiscono l’attività elettrica di risposta al segnale ricevuto) a lungo termine, rispondono con il potenziamento (aumentano l’attività elettrica di risposta al segnale ricevuto). Questa alterazione nella risposta persiste per giorni dopo l’addestramento. Quando l’apprendimento raggiunge un livello ottimale, si torna alla depressione a lungo termine.

L’eccesso di alfa-sinucleina impedisce ai neuroni di passare dalla depressione al potenziamento e questo si traduce in un’incapacità di apprendimento motorio ottimale. Riteniamo che l’alfa-sinucleina impedisca questa forma di plasticità cellulare, modificando i livelli del traportatore della dopamina, una specie di vigile che controlla il traffico delle molecole di dopamina tra due neuroni che stanno comunicando per apprendere un compito motorio. Abbassando i livelli del trasportatore il traffico delle vescicole di dopamina va il tilt e i neuroni non sono più in grado di rispondere in modo plastico, ovvero cambiare la loro risposta in funzione del tipo addestramento che hanno ricevuto in precedenza e del tipo di comando cellulare che ricevono dalla corteccia.

– Quando arriva la neuro-degenerazione nel corso della malattia? Quali sono gli indicatori molecolari di questa degenerazione?

Quello che sappiamo oggi è che quando compaiono i sintomi motori tipici della malattia di Parkinson la degenerazione è già ad uno stadio avanzato. La stima dei livelli di degenerazione ad oggi viene fatta con tecniche di visualizzazione cerebrale che misurano proprio i livelli del trasportatore della dopamina, sulla base dell’equivalenza meno trasportatore uguale meno neuroni dopaminergici. Nei nostri modelli noi vediamo meno trasportatore ma non vediamo meno neuroni dopaminergici; i livelli di trasportatore sono invece legati alla quantità di alfa-sinucleina. I nostri dati suggeriscono che sarebbe importante combinare i dati sul livello di trasportatore con quelli dei livelli di alfa-sinucleina nel liquor dei pazienti.

– Se vuole si lanci in una previsione, in un buon proposito: tra dieci anni dove sarà la ricerca sul Parkinson?

Dipenderà molto dai finanziamenti, perché la ricerca scientifica costa. Tra dieci anni, con l’aumento dell’aspettativa di vita, le malattie neurodegenerative avranno un’incidenza drammatica sui costi del sistema sanitario. L’obiettivo a breve termine, perché 10 anni nella ricerca scientifica sono un obiettivo a breve termine, è quello di avere un buon armamentario di mezzi e persone per combattere questa guerra su più fronti: prevenzione, diagnosi precoce, terapie sintomatiche e forse anche qualche terapia che sia in grado di rallentare la morte dei neuroni.

 

2017: L’ANNO NELLO SPAZIO

Classico video di recap annuale dell’ESA che racconta tutte le attività degli astronauti e i lanci dell’Agenzia Spaziale Europea.

 

 

Fonte: ESA

LA MANO BIONICA DI LUKE SKYWALKER CHE SUONA UN PIANOFORTE

Luke Skywalker e la sua mano robotica non sono poi tanto distanti dal braccio di Jason Barnes, musicista che aveva perso una mano ma che è riuscito tramite Gil Weinberg, un professore della Georgia Tech College of Design che guida il progetto, a risuonare tramite una mano a sensori e ultrasuoni proprio il theme di Star Wars.

Il dispositivo permette gesti e dinamiche estremamente complessi tramite un motore che non ha pari rispetto ai congegni attualmente in commercio.

Il meccanismo è controllato tramite sensori utilizzati in EMG (Elettromiogramma), il braccio permette varie modalità e ha due mosse principali programmate, che vengono controllate tramite flessione.

Inizialmente ha detto Weinberg, direttore del Centro. “Si poteva effettuare un movimento muscolare, ma il segnale era troppo poco chiaro per dedurre quale dito la persona voleva muovere”.

I segnali ad ultrasuoni dovuti all’apprendimento automatico sono stati in grado di rilevare i movimenti continui e simultanei di ogni dito, è possibile capire anche quanta forza si intende utilizzare in ogni tocco grazie alla precisione del meccanismo.

L’uso dell’ultrasuono ha cambiato decisamente la tecnica e la tecnologia usata nello sviluppo del braccio. Ora Jason può sonare il theme di Star Wars senza troppi problemi anzi, guardate come muove il suo braccio alla Skywalker sui tasti di un pianoforte.

“Se questo tipo di braccio può lavorare sulla musica e può portare a termine un’attività sottile ed espressiva come suonare il pianoforte, questa tecnologia può essere utilizzata anche per molti altri tipi di attività motorie come fare il bagno e mangiare” ha concluso Weinberg.

FONTE VIDEO: GEORGIA TECH

VISTA SU UNA CULLA STELLARE

La regione di cielo mostrata è inclusa nel catalogo Sharpless di regioni di tipo HII: nubi interstellari di gas ionizzato, rigogliose di formazione stellare. Nota anche come Sh 2-29, Sharpless 29 si trova a circa 5500 anni luce da noi, nella costellazione del Sagittario, vicina alla più grande Nebulosa Laguna. Contiene molte meraviglie astronomiche, tra cui la regione di formazione stellare molto attiva NGC 6559, la nebulosa al centro dell’immagine.

La nebulosa centrale è la caratteristica più appariscente di Sharpless 29. Nonostante la sua modesta dimensione, di soli pochi anni luce, il suo aspetto mostra il disastro che le stelle all’interno delle nebulose interstellari posso produrre. Le stelle giovani e calde dell’immagine non hanno più di due milioni di anni e lanciano fiotti di radiazione ad alta energia, che a sua volta riscalda la polvere e il gas circostanti, mentre i venti stellari erodono e scolpiscono in modo spettacolare la loro “culla”. Infatti, la nebulosa contiene una cavità estesa scavata da un sistema binario di stelle molto energetico. La cavità si sta espandendo, causando così un accumulo di materiale interstellare che forma un bordo rossastro a forma d’arco.
Quando la polvere e il gas interstellari sono bombardati dalla luce ultravioletta emessa da stelle calde e giovani, l’energia le fa brillare luminose. La luce diffusa e rossastra che permea l’immagine proviene dall’emissione di idrogeno gassoso, mentre la luce blu scintillante è causata dalla riflessione e diffusione prodotta da piccole particelle di polvere. Oltre a emissione e riflessione, vediamo anche zone di assorbimento in questa regione. Brandelli di polvere bloccano la luce nel suo cammino verso di noi, impedendoci di vedere le stelle dietro di essi, mentre tentacoli sottili di polvere creano le strutture filamentose scure all’interno delle nubi.

L’ambiente ricco e vario di Sharpless 29 offre agli astronomi un vasto assortimento di proprietà fisiche da studiare. L’avvio della formazione stellare, l’influenza delle giovani stelle sulla polvere e sul gas, il disturbo dei campi magnetici: tutto ciò può essere osservato ed esaminato in questa singola, piccola area.
Ma le stelle giovani e massicce vivono velocemente e muoiono giovani. Infine, porranno termine in modo esplosivo alla loro vita come supernove, lasciandosi dietro ricchi detriti di gas e polvere. Nel giro di qualche decina di milioni di anni, tutto verrà spazzato via e rimarrà solo un ammasso stellare aperto.
Sharpless 29 è stata osservata dallo strumento OmegaCAM dell’ESO montato sul VST (VLT Survey Telescope) al Cerro Paranal in Cile. OmegaCAM produce immagini che coprono un’area di cielo più di 300 volte maggiore del campo di vista più grande di uno strumento del telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA e può osservare anche su un più grande spettro di lunghezze d’onda, dall’ultravioletto all’infrarosso. La sua caratteristica distintiva è la capacità di catturare la riga spettrale dell’H-alfa, molto rossa, che viene prodotta dagli elettroni all’interno del’atomo di idrogeno quando perdono energia, un evento molto frequente in una nebulosa come Sharpless 29.

 

 

Coelum Astronomia

L’INTELLIGENZA ARTIFICIALE A CACCIA DI SISTEMI PLANETARI

Stiamo raccontando dall’inizio della nostra avventura l’epoca d’oro di scoperta e caccia agli esopianeti. Ora siamo entrati addirittura in una nuova era 2.0: come ha infatti testimoniato la NASA, tramite una ricerca di due scienziati Christopher Shallue e Andrew Vanderburg, un nuovo attore è entrato in questa competizione all’ultimo pianeta, l’intelligenza artificiale.
Intorno alla stella Kepler 90, a 2545 anni luce di distanza dalla Terra, è stato scoperto un sistema planetario molto simile al nostro sistema solare, che vede 8 pianeti ruotare in un ambiente cosmico della distanza simile a quella dell’orbita terrestre.
La novità assoluta è tutta nel modo in cui è stato ritrovato il pianeta. Il professor Andrew Vanderburg dell’ Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, ci ha spiegato come hanno fatto ad unire i dati di Kepler con una rete neurale: ” Le intelligenze artificiali oggi sono molto flessibili e possono essere utilizzate con un’infinità di tipi di dati. Noi abbiamo preso i dati sulla luminosità raccolti da Kepler, in particolare ci siamo concentrati sui segnali che erano stati rilevati con un metodo di ricerca di transito’ cercando di capire l’orbita del pianeta osservato’’.

Una volta inviati tutti i segnali nella rete neurale è stato possibile distinguere i pianeti e i falsi positivi: ” Appena addestrata la rete a riconoscere i falsi positivi dai pianeti reali, è stato possibile subito avere delle risposte chiare” ha specificato Vanderburg.
Tra i pianeti c’è ad esempio Kepler 90 i, un pianeta caldo e roccioso che orbita intorno alla sua stella ogni 14,4 giorni.

Questa stella ha un ambiente cosmico molto simile a quello del sistema solare , anche se come ci ha spiegato lo scienziato :”Tutti e otto i pianeti che ruotano intorno a Kepler 90 sono in un’orbita simile a quella della Terra”.

La rete neutrale ha identificato i veri pianeti dai falsi positivi nel 96% dei casi: questo ci fa ben sperare perché potremmo avere studi sempre più accurati e meticolosi nel campo degli esopianeti. Le ricerche di Kepler hanno prodotto una quantità enorme di dati che potranno essere scandagliati anche da questo tipo di reti e non solo dallo sguardo attento dei ricercatori.

All’orizzonte c’è per esempio la volontà di utilizzare questo tipo di software sui dati della missione TESS, che verrà lanciata il prossimo anno: “Non solo astronomia- ha chiarito il professore- ci sono applicazioni per l’apprendimento automatico in ogni campo, le intelligenze artificiali sono estremamente eccitanti”.
Ad oggi i quasi 35 mila segnali raccolti da Kepler hanno prodotto tante novità, ma spesso i pianeti più difficili da scovare sono sfuggiti all’occhio umano: ora le reti neurali potranno integrare, approfondire e migliorare il lavoro della comunità scientifica.

Gianluigi Marsibilio

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Crediti foto: Nasa/Wendy Stenzel

SPAZZATURA 2.0, LA SITUAZIONE DEI RIFIUTI ELETTRONICI NEL MONDO

Cristiano Ronaldo, per la vittoria del suo quinto pallone d’oro, è stato premiato in cima alla Torre Eiffel, ma il mondo, nell’anno in cui il campione portoghese è salito sulla prestigiosa cima parigina, ha prodotto ben 4500 equivalenti alla torre francese di scarti e rifiuti elettronici. A riferire tutti i dati recenti sulla creazione di spazzatura 2.0 è il  The Monitor Global E-Waste 2017  rilasciato dall’Unione Internazionale delle Telecomunicazioni (ITU), dall’agenzia delle Nazioni Unite specializzata per la tecnologia dell’informazione e della comunicazione e dall’Università delle Nazioni Unite (UNU).

Il valore generato dal recupero dei rifiuti elettronici (dai frigoriferi, ai televisori, ai pannelli solari e dai PC) ha toccato i 55 miliardi di dollari nel 2016. Gli esperti prevedono un ulteriore aumento del 17% nella produzione degli scarti: si arriverà a 52,2 milioni di tonnellate di rifiuti elettronici entro il 2021, la più rapida crescita dei rifiuti domestici nel mondo.

Capire la definizione di e-rifiuto o rifiuto 2.0 è abbastanza semplice: il rifiuto elettronico è un’apparecchiatura elettrica o elettronica con parti scartate e senza alcun intento di riutilizzo. I rifiuti elettronici sono anche denominati RAEE e sono divisi in categorie che comprendono schermi, monitor, attrezzature di raffreddamento o congelamento, lampade e attrezzature mediche o GPS.

C’è da specificare che ogni singola categoria di rifiuto elettronico ha uno smaltimento diverso.
Uno studio del genere, come ha detto il Segretario generale dell’ITU Houlin Zao:” E’ fondamentale per i governi in via di sviluppo, in modo da applicare le necessarie strategie di gestione e implementare le politiche per ridurre gli impatti negativi dei rifiuti sull’ambiente”.

I più grandi generatori di rifiuti pro capite sono Stati come la Nuova Zelanda o l’Australia, che producono esattamente 17,3 kg per abitante di rifiuti e di questa grande quantità solo il 6% viene formalmente riciclato.

L’Europa è la seconda potenza in questo campo, con oltre 16 kg di rifiuti per abitante, ma il grande vantaggio del nostro continente è nell’ alto tasso di raccolta, circa il 35%.

Nel corso dei prossimi anni, secondo le analisi, sappiamo che i monitor diminuiranno il loro impatto di oltre il 3%, data l’alta diffusione di schermi piatti dall’impatto più basso.

Alcuni dati messi in luce dalla relazione sono ad esempio che con una popolazione di 7,4 miliardi  sono attivi oltre 7,7 miliardi di abbonamenti ai cellulari mobili. Questo significa che più di 8 persone su 10 sono coperte da un segnale di banda larga. Ovviamente tutti questi strumenti vanno ricaricati e oggi sappiamo che il peso complessivo di tutti i caricabatterie per smartphone e laptop supera un miliardo di tonnellate.

Attualmente il 66% della popolazione mondiale che vive in 67 paesi è coperto da leggi di gestione di rifiuti elettronici nazionali, un significativo aumento dal 44% del 2014.

Con il 53% delle famiglie nel mondo che hanno accesso a internet sarà quindi opportuno avvicinare sempre di più le persone alle politiche di riciclo e rendere consapevoli i Paesi che possono risparmiare danni all’ambiente producendo benessere e un sensibile guadagno.

Gianluigi Marsibilio

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