Недостаток сна заставил людей видеть кругом врагов

Кадр из фильма «Машинист»Фотография: «El maquinista» / Filmax Group

Нейробиологи из Калифорнийского университета в Беркли установили, что недостаток парадоксального сна искажает восприятие лицевой экспрессии, эмоций и намерений. Страдающие недосыпом люди не могут должным образом отличить нейтральное или доброжелательное лицо от угрожающего и склонны чаще интерпретировать то или иное мимическое выражение эмоций как опасное. Работа опубликована в Journal of Neuroscience.

В эксперименте участвовали 18 здоровых молодых взрослых людей. Каждый испытуемый должен был дважды ранжировать набор из 70 фотографий людей с различной лицевой экспрессией. В первый раз после нормального полноценного ночного сна и второй раз после 24 часов бодрствования. Все лица необходимо было поделить на три группы: доброжелательные, нейтральные, угрожающие.

Во время сна на протяжении всей ночи у испытуемых снимали электроэнцефалограмму, записывая мозговую активность и отслеживая количество и длительность разных стадий сна. По ходу демонстрации и классификации фотографий ученые регистрировали деятельность головного мозга с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). Параллельно также фиксировалась частота сердечных сокращений (ЧСС).

Выяснилось, что после недосыпания способность верно интерпретировать те или иные выражения лица значительно ухудшается. Испытуемые склонны гораздо чаще воспринимать нейтральные и даже дружелюбные лица как угрожающие. Данные фМРТ и ЧСС показали, что это происходит из-за рассогласования деятельности между центральными структурами, отвечающими за распознавание эмоций (островковой доли, передней поясной коры и миндалевидного тела) и периферическими – вегетативной нервной системой. Это рассогласование приводит как к неадекватным реакциям вегетативной нервной системы (типа повышения ЧСС при демонстрации нейтрального лица), так и к неверной интерпретации мозгом такого рода возбуждения как признака опасности. 

Ученые также обнаружили, что не столько сон как таковой, сколько количество и продолжительность фаз парадоксального сна (быстрых движений глаз), в которых, по общему мнению, люди видят сновидения, коррелирует с точностью опознания лицевой экспрессии. Ранее уже было показано, что парадоксальный сон также снижает уровень гормонов стресса и облегчает болезненные воспоминания.

Результаты работы ученых особенно важны для выработки практических рекомендаций для профессионалов, которые одновременно подвержены недосыпанию и чья работа связана с возможностью применения оружия – полицейскими, военными и иными представителями силовых структур, так как в случае недосыпания они могут переоценить угрозу и превысить пределы необходимого воздействия.

Обнаружено еще одно отклонение от Стандартной модели

Редкий распад Bs→φμμ, в котором коллаборация LHCb обнаружила отклонение от Стандартной модели.

Новый анализ редкого распада Bs-мезона подтвердил и даже усилил подозревавшуюся раньше несостыковку со Стандартной моделью. Это еще один пункт в растущем списке таких отклонений по результатам работы коллайдера, что намекает на возможное скорее открытие Новой физики. Результат был получен коллаборацией LHCb и представлен в ее недавнем препринте arXiv:1506.08777, также его разбор можно прочитать на «Элементах».


Главной научной задачей Большого адронного коллайдера во время нового сеанса работы LHC Run 2 станет поиск Новой физики — теории, которая должна придти на смену господствовавшей полвека Стандартной модели. Во время первого сеанса, LHC Run 1, физики выполнили сотни анализов данных в поисках отклонений от Стандартной модели, однако ни одного достоверного расхождения пока не найдено. Тем не менее, кое-какие отличия имеются, и по мере того, как исследовательские группы обрабатывают данные, этот список пополняется.

Коллаборация LHCb, которая на днях выдала сенсационное сообщение об открытии пентакварка, недавно представила еще один результат, не вписывающийся в Стандартную модель. Так же, как и в истории с пентакварков, речь идет про распады прелестных адронов и поиск в них отклонений от стандартных ожиданий. В этом конкретном случае изучался редкий распад Bs-мезонов на φ-мезон и мюон-антимюонную пару (вверху). Во время этого распада происходит редкий кварковый процесс — превращение b-кварка в s-кварк. Это кварки с одинаковым зарядом, а в Стандартной модели такое превращение очень затруднено. Зато оно прекрасно идет во многих моделях Новой физики, что открывает прямую дорогу к их проверке.

Физики уже давно изучают процессы такого типа. Более того, два года назад та же коллаборация LHCb начала подозревать, что в этом, а также в другом, похожем распаде, не все сходится с предсказаниями Стандартной модели. Однако тогда, в 2013 году, была обработана лишь треть всей накопленной статистики. Поэтому физики давно ждали от LHCb окончательного отчета об изучении этого распада на основе всего набранного объема данных.

Две недели назад эти результаты, наконец, появились. Среди многочисленные величин, измеренных в этом распаде, особенный интерес представляет распределение по инвариантной массе мюонной пары (ниже). Опять же, по аналогии с пентакварковым анализом, здесь исходная частица распадается на три дочерних частицы, и это позволяет строить распределения по инвариантной массе любой пары.









Распределение числа событий распада Bs→φμμ по величине q2 — инвариантной массе мюонной пары. Точки с погрешностями — экспериментальные данные, синие области — предсказание Стандартной модели вместе со своими неопределенностями. Изображение: LHCb/CERN, arXiv:1506.08777.

Новые данные подтверждают аномалию двухлетней давности; более того, она даже слегка усилилась. В области небольших инвариантных масс по-прежнему наблюдается существенная нехватка числа событий по сравнению с предсказаниями Стандартной модели. Статистическая значимость расхождения сейчас составляет 3,5 стандартных отклонений, что, хотя и не тянет на полноправное открытие, заставляет относиться к наблюдению очень серьезно. Добавим, что по сравнению с 2013 годом теоретические расчеты стали более точными и проработанными; пытаться списать обнаруженное расхождение на какой-то неучтенный адронный эффект теперь будет затруднительно.

Что касается теоретической интерпретации обнаруженной аномалии, то ничего определенного здесь пока сказать нельзя. Ясно лишь, что это не может быть какой-то новой частицей, по аналогии с пентакварком в прошлом анализе. Мюонная пара — это не адроны, их спектр изучен вдоль и поперек, никаких новых легких частиц там в принципе быть не может. Кроме того, в отличие от пентакварковой истории, тут отклонение в отрицательную сторону — не превышение, а недостача событий. Это значит, что здесь наблюдается какой-то более тонкий эффект, связанный с интерференцией разных механизмов распада. Так или иначе, слово теперь за теоретиками, которые должны объяснить его в рамках тех или иных предположений.

Японская компания начала поставки роботизированных экзоскелетов строителям

 

Cyberdyne Inc является японским предприятием. Компания Cyberdyne разрабатывает и производит роботизированные Системы и Миханизмы. Самым известным изобретением компании является экзоскелет "Robot Suit HAL".

Роботизированный экзоскелет «HAL for Labor Support» на человеке.Фотография: Cyberdyne Inc.

Японская корпорация Cyberdyne Inc. совместно со спин-офф компанией Университета Цукуба Daiwa House Industry Co. начали экспериментальные поставки роботизированных экзоскелетов «HAL for Labor Support» крупнейшим строительным предприятиям Японии и Франции, а также логистическим центрам и аэропортам в Германии, сообщает издание Asahi Shimbun.

Первые пробные поставки и применение нового экзоскелета в полевых условиях состоялись уже в мае. В настоящий момент экзоскелет активно применяется на нескольких стройках рабочими-монтажниками.

Основная цель применения экзоскелета строителями – дать возможность пожилым людям продолжать работать по профессии и решить вопрос с нехваткой кадров на стройках Японии. Так, 52-летний монтажник Акимичи Такада заявил, что экзоскелет теперь позволяет ему легко, как в молодости, переносить тяжелые металлические балки и двутавры, а тяжелая работа превратилась в развлечение.

«HAL for Labor Support» представляет собой упрощенную модификацию экзоскелета «HAL-5» (Hybrid Assistive Limb). Он состоит из специального пояса, крепящегося на пояснице и упирающегося в бедра, который позволяет поднимать тяжелые грузы, снизив общую нагрузку на 40 процентов и уменьшив риск травм коленей и поясничного отдела позвоночника. Время автономной работы роботизированного пояса составляет три часа, время подзарядки — 45 минут. Собственный вес устройства вместе с батареями не превышает трех килограмм.

В 2016 году Cyberdyne Inc. и Daiwa House Industry Co. представят новый вариант полного роботизированного экзоскелета «HAL», а собранные в ходе применения «HAL for Labor Support» помогут в его доработке.

Корпорация Cyberdyne Inc. была основана в 2004 году. Ее название было позаимствовано из фильма «Терминатор». Не так давно представители компании уже сообщали о поставке поясов-экзоскелетов и специальных роботов-носильщиков и уборщиков в Международный аэропорт Токио (Ханэда). Кроме того, экзоскелеты уже применяются на верфях южнокорейской компании Daewoo.