Dengan menggunakan laser sinar-X terkuat di dunia, para ilmuwan telah memfilmkan atom-atom yang melakukan tarian kuantum abadi yang tidak pernah berhenti – bahkan pada titik nol mutlak. Pandangan langsung yang pertama kali mengenai gerak titik nol ini mengungkapkan bahwa molekul bergetar dalam pola yang teratur dan tersinkronisasi dengan indah, bukan dalam gerakan acak. Kebanyakan orang kesulitan memahami dunia kuantum: Menurut (…)

JetMedia Digital Agency

Selama hampir satu abad, materi gelap bersembunyi tak terlihat, membentuk galaksi namun menolak untuk menampakkan dirinya. Kini, data sinar gamma baru dari Teleskop Fermi milik NASA mungkin telah menangkap tanda-tanda yang sulit dipahami. Seorang astronom dari Universitas Tokyo yakin bahwa dia telah mendeteksi foton berenergi tinggi yang diprediksikan ketika partikel hipotetis WIMP bertabrakan dan musnah—berpotensi memberikan umat manusia (…) pertama

JetMedia Digital Agency

Para peneliti di Universitas Stuttgart telah berhasil menteleportasi keadaan kuantum antara foton dari dua sumber cahaya yang jauh, menandai kemajuan penting menuju repeater kuantum praktis. Kehidupan online masih rentan, karena penjahat dunia maya dapat mengakses rekening keuangan atau menyamar sebagai individu dengan semakin mudah. Munculnya AI telah memungkinkan penyerang untuk melakukan tindakan yang lebih kompleks (…)

JetMedia Digital Agency

Superkomputer JUPITER menetapkan tonggak sejarah baru dengan mensimulasikan 50 qubit. Inovasi memori dan kompresi baru memungkinkan terobosan ini. Sebuah tim dari Jülich Supercomputing Centre, bekerja sama dengan spesialis NVIDIA, telah mencapai tonggak penting dalam penelitian kuantum. Untuk pertama kalinya, mereka berhasil mensimulasikan komputer kuantum universal dengan 50 qubit, menggunakan JUPITER, (…)

JetMedia Digital Agency

Para ilmuwan telah menciptakan simulasi 3D real-time pertama tentang bagaimana laser mengubah ruang hampa kuantum. Dengan menggunakan pemodelan komputasi mutakhir, para ilmuwan dari Universitas Oxford, bekerja sama dengan Instituto Superior Técnico di Universitas Lisbon, telah berhasil menghasilkan simulasi tiga dimensi real-time pertama yang menunjukkan betapa kuatnya sinar laser dapat memodifikasi “kekosongan kuantum”. (…)

JetMedia Digital Agency

Untuk pertama kalinya, para ilmuwan berhasil menentukan usia telur dinosaurus yang terkubur di dalam batu selama jutaan tahun, menggunakan metode ‘jam atom untuk fosil’ yang inovatif. Selama periode Cretaceous, Bumi mengalami letusan gunung berapi yang hebat, menipisnya oksigen di lautan, dan berbagai peristiwa kepunahan massal. Fosil dari masa ini telah dilestarikan (…)

RisalahPos.com Network

Sebuah teknik pencitraan yang inovatif, untuk pertama kalinya, membuat hal yang tidak terlihat menjadi terlihat. Untuk pertama kalinya, para ilmuwan berhasil mengamati dan mengukur secara langsung kelompok protein yang diperkirakan memicu timbulnya penyakit Parkinson, yang merupakan lompatan besar dalam memahami kelainan neurologis yang berkembang pesat ini. Struktur mikroskopis ini, yang dikenal sebagai oligomer alfa-sinuklein, (…)

RisalahPos.com Network

Para peneliti telah menangkap mekanisme pendengaran yang hidup untuk pertama kalinya dengan mempertahankan sepotong jaringan koklea di luar tubuh.

Sesaat sebelum kematiannya pada Agustus 2025, A. James Hudspeth dan rekan -rekannya di laboratorium Neuroscience sensorik Universitas Rockefeller mencapai tonggak sejarah yang belum pernah dicapai sebelumnya. Mereka berhasil menjaga bagian kecil koklea tetap hidup dan bekerja di luar tubuh, sehingga memungkinkan untuk mempelajari fungsi organ secara langsung untuk pertama kalinya. Menggunakan perangkat yang dirancang khusus, tim dapat melacak kemampuan luar biasa koklea secara real time, termasuk sensitivitasnya yang disesuaikan, deteksi frekuensi yang tepat, dan kapasitas untuk memproses berbagai tingkat suara.

“Kami sekarang dapat mengamati langkah-langkah pertama dari proses pendengaran dengan cara yang dikendalikan yang sebelumnya tidak mungkin,” kata penulis pertama Francesco Gianoli, seorang rekan postdoctoral di Hudspeth Lab.

Pencapaian, dirinci dalam dua publikasi terbaru (dalam PNA Dan Penelitian pendengaranmasing -masing), mewakili puncak dari lima puluh tahun penelitian perintis Hudspeth ke dalam dasar pendengaran seluler dan saraf. Pekerjaannya terus menunjukkan kemungkinan baru untuk mencegah dan mengobati gangguan pendengaran.

Di luar aplikasi langsungnya, kemajuan juga memberikan konfirmasi eksperimental yang telah lama dicari dari prinsip biofisik mendasar yang mendasari pendengaran di berbagai beragam jenissebuah konsep yang telah dikejar Hudspeth selama lebih dari dua puluh lima tahun.

“Studi ini adalah sebuah mahakarya,” kata ahli biofisik Marcelo Magnasco, kepala laboratorium ilmu saraf integratif di Rockefeller, yang berkolaborasi dengan Hudspeth pada beberapa temuan mani. “Di bidang biofisika, ini adalah salah satu eksperimen paling mengesankan dari lima tahun terakhir.”

Mekanisme pendengaran

Meskipun koklea adalah keajaiban teknik evolusi, beberapa mekanisme fundamentalnya telah lama tersembunyi. Kerapuhan dan tidak dapat diaksesnya organ – ditembak seperti di tulang terpadat di dalam tubuh – telah membuatnya sulit untuk dipelajari dalam aksi.

Tantangan -tantangan ini telah lama membuat para peneliti pendengaran frustrasi, karena sebagian besar gangguan pendengaran akibat kerusakan pada reseptor sensorik yang disebut sel rambut yang melapisi koklea. Organ ini memiliki sekitar 16.000 sel rambut ini, yang disebut karena masing-masing diatapi oleh beberapa ratus “feelers” yang bagus, atau stereocilia, yang disamakan oleh mikroskopis awal rambut. Setiap bundel adalah mesin yang disetel yang memperkuat dan mengubah getaran suara menjadi respons listrik yang kemudian dapat ditafsirkan otak.

Ini terdokumentasi dengan baik bahwa pada serangga dan hewan non-vertebrata-seperti bullfrog yang dipelajari di laboratorium Hudspeth-sebuah fenomena biofisik yang dikenal sebagai bifurkasi hopf adalah kunci untuk proses pendengaran. Bifurkasi hopf menggambarkan semacam ketidakstabilan mekanis, titik kritis antara keheningan dan osilasi lengkap. Pada edge-edge ini, bahkan suara yang paling samar-samar membuat sistem ke dalam gerakan, memungkinkannya untuk memperkuat sinyal lemah jauh melampaui apa yang seharusnya mendaftar.

Dalam kasus Bullfrog Cochlea, ketidakstabilan berada di bundel sel -sel rambut sensorik, yang selalu prima untuk mendeteksi gelombang suara yang masuk. Ketika gelombang itu menghantam, sel -sel rambut bergerak, memperkuat suara dalam apa yang disebut proses aktif.

Bekerja sama dengan Magnasco, Hudspeth mendokumentasikan keberadaan bifurkasi hopf di koklea bullfrog pada tahun 1998. Apakah itu ada di koklea mamalia telah menjadi subjek perdebatan di lapangan sejak itu.

Untuk menjawab pertanyaan itu, tim Hudspeth memutuskan bahwa mereka perlu mengamati proses aktif dalam koklea mamalia secara real time dan pada tingkat detail yang lebih besar daripada sebelumnya.

Sepotong spiral

Untuk melakukannya, para peneliti beralih ke koklea gerbil, yang pendengarannya jatuh dalam kisaran yang sama dengan manusia. Mereka mengeksisi sliver tidak lebih besar dari 0,5 mm dari organ sensorik, di wilayah koklea yang mengambil rentang frekuensi tengah. Mereka mengatur waktu eksisi mereka ke momen perkembangan di mana pendengaran gerbil sudah matang tetapi koklea belum sepenuhnya menyatu dengan tulang temporal yang sangat padat.

Mereka menempatkan sepotong jaringan di dalam ruang yang dirancang untuk mereproduksi lingkungan hidup jaringan sensorik, termasuk terus memandikannya dalam cairan kaya nutrisi yang disebut endolimf dan perilymph dan mempertahankan suhu dan tegangan aslinya. Kunci pengembangan perangkat khusus ini adalah Brian Fabella, seorang spesialis penelitian di Hudspeth Lab, dan insinyur instrumentasi Nicholas Belenko, dari Pusat Sumber Daya Teknologi Instrumentasi Gruss Lipper Precision Rockefeller.

Mereka kemudian mulai memainkan suara melalui speaker kecil dan mengamati responsnya.

Menemukan Prinsip Biofisik

Di antara proses yang mereka saksikan adalah bagaimana pembukaan dan penutupan saluran ion di bundel rambut menambah energi pada getaran yang digerakkan oleh suara, memperkuatnya, dan bagaimana sel-sel rambut luar memanjang dan berkontraksi sebagai respons terhadap perubahan tegangan melalui proses yang disebut elektromotilitas.

“Kita bisa melihat dengan baik apa yang dilakukan setiap bagian dari jaringan di tingkat subseluler,” kata Gianoli.

“Eksperimen ini membutuhkan tingkat presisi dan kelezatan yang luar biasa tinggi,” catat Magnasco. “Ada kerapuhan mekanis dan kerentanan elektrokimia yang dipertaruhkan.”

Yang penting, mereka mengamati bahwa kunci proses aktif memang bifurkasi hopf – titik kritis yang mengubah ketidakstabilan mekanis menjadi amplifikasi suara. “Ini menunjukkan bahwa mekanisme pendengaran dalam mamalia sangat mirip dengan apa yang telah terlihat di seluruh biosfer,” kata penulis pertama Rodrigo Alonso, seorang rekan penelitian di laboratorium.

Perangkat yang dapat menyebabkan perawatan di masa depan

Para ilmuwan mengantisipasi bahwa eksperimen menggunakan koklea ex vivo akan meningkatkan pemahaman mereka tentang pendengaran dan berpotensi mengarah pada terapi yang lebih efektif.

“Misalnya, kita sekarang akan dapat secara farmakologis mengganggu sistem dengan cara yang sangat ditargetkan yang belum pernah dimungkinkan sebelumnya, seperti dengan berfokus pada sel atau interaksi sel tertentu,” kata Alonso.

Ada kebutuhan besar di lapangan untuk terapi potensial baru. “Sejauh ini, tidak ada obat yang disetujui untuk mengembalikan pendengaran dalam kehilangan sensorineural, dan salah satu alasan untuk itu adalah bahwa kami masih memiliki pemahaman mekanistik yang tidak lengkap tentang proses pendengaran aktif,” kata Gianoli. “Tapi sekarang kita memiliki alat yang dapat kita gunakan untuk memahami bagaimana sistem bekerja, dan bagaimana dan kapan itu pecah – dan mudah -mudahan memikirkan cara untuk campur tangan sebelum terlambat.”

Hudspeth menemukan hasilnya sangat memuaskan, tambah Magnasco. “Jim telah mengerjakan ini selama lebih dari 20 tahun, dan ini merupakan pencapaian puncak untuk karier yang luar biasa.”

Referensi:

“Amplifikasi Melalui Perilaku Kritis Lokal di Koklea Mamalia” oleh Rodrigo G. Alonso, Francesco Gianoli, Brian Fabella dan AJ Hudspeth, 14 Juli 2025, Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional.
Doi: 10.1073/pnas.2503389122

“Menuju persiapan ex vivo untuk studi tentang proses aktif koklea pada mamalia” oleh Francesco Gianoli, Rodrigo Alonso, Brian Fabella dan AJ Hudspeth, 24 April 2025, Penelitian pendengaran.
Doi: 10.1016 / j.heares.2025.109288

Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.

Penelitian tentang jaringan otak post-mortem yang jarang menunjukkan perubahan dalam aktivitas gen, menawarkan wawasan baru tentang dasar biologis depresi.

Para peneliti dari McGill University dan Douglas Institute telah menemukan dua jenis sel otak yang berbeda yang menunjukkan perubahan pada individu dengan depresi.

Studi mereka, diterbitkan di Genetika Alammembuka jalan bagi perawatan potensial yang secara langsung menargetkan sel -sel ini sambil juga memajukan pemahaman ilmiah tentang depresi, tantangan kesehatan global utama yang mempengaruhi lebih dari 264 juta orang.

“Ini adalah pertama kalinya kami dapat mengidentifikasi jenis sel otak spesifik apa yang terpengaruh dalam depresi dengan memetakan aktivitas gen bersama dengan mekanisme yang mengatur DNA Kode, “kata penulis senior Dr. Gustavo Turecki, seorang profesor di McGill, dokter-ilmuwan di Douglas Institute dan Canada Research Chair di Mayor Depressive Disorder dan Bunuh Diri.” Ini memberi kita gambaran yang lebih jelas tentang di mana gangguan terjadi, dan sel mana yang terlibat. “

Bank otak langka memungkinkan terobosan

Tim memeriksa jaringan otak post-mortem dari Douglas-Bell Canada Brain Bank, salah satu sumber daya global langka yang berisi sampel yang disumbangkan dari individu dengan kondisi kejiwaan.

Menggunakan metode genomik sel tunggal, mereka menganalisis RNA dan DNA dari ribuan sel otak untuk menentukan jenis sel mana yang berfungsi secara berbeda dalam depresi dan urutan DNA mana yang mungkin menjelaskan perubahan tersebut. Analisis mereka termasuk sampel dari 59 orang dengan depresi dan 41 tanpa kondisi.

Sel -sel otak utama terkait dengan depresi

Hasilnya mengungkapkan perubahan aktivitas gen pada jenis neuron rangsang tertentu yang terlibat dalam pengaturan suasana hati dan stres, dan dalam subtipe sel mikroglia, yang membantu mengelola peradangan. Pada kedua jenis sel, banyak gen berfungsi secara berbeda pada orang dengan depresi, menunjukkan potensi gangguan dalam sistem otak utama ini.

Dengan menunjukkan sel -sel otak yang terpengaruh dalam depresi, penelitian ini menambahkan wawasan baru tentang dasar biologisnya dan, secara lebih luas, menantang kesalahpahaman tentang gangguan tersebut.

“Penelitian ini memperkuat apa yang telah dikatakan neuroscience selama bertahun -tahun,” kata Turecki. “Depresi bukan hanya emosional, itu mencerminkan perubahan nyata dan terukur di otak.”

Sebagai langkah berikutnya, para peneliti berencana untuk mempelajari bagaimana perubahan seluler ini mempengaruhi fungsi otak dan apakah menargetkan mereka dapat menyebabkan terapi yang lebih baik.

Reference: “Single-nucleus chromatin accessibility profiling identifies cell types and functional variants contributing to major depression” by Anjali Chawla, Doruk Cakmakci, Laura M. Fiori, Wenmin Zang, Malosree Maitra, Jennie Yang, Dariusz Żurawek, Gabriella Frosi, Reza Rahimian, Haruka Mitsuhashi, Maria Antonietta Davoli, Ryan Denniston, Gary Gang Chen, Volodymyr Yerko, Deborah Mash, Kiran Girdhar, Schahram Akbarian, Naguib Mechawar, Matthew Suderman, Yue Li, Corina Nagy and Gustavo Turecki, 5 August 2025, Genetika Alam.
Dua: 10.1038/S41588-025-02249-4

Studi ini didanai oleh Institut Penelitian Kesehatan Kanada, Brain Canada Foundation, Fonds de Recherche du Québec – Santé and Healthy Brains, Healthy Lives Initiative di McGill University.

Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.

Gas metana dapat menandakan atmosfer atau aktivitas geologis di planet kerdil yang jauh yang terletak di tepi luar tata surya.

Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh Southwest Research Institute telah mendeteksi gas di planet kerdil yang jauh, makeMake menggunakan NASA‘S James Webb Space Telescope (JWST). Dengan temuan ini, MakeMake hanya menjadi objek trans-Neptunian kedua, setelahnya Plutodi mana gas telah dikonfirmasi. Gas diidentifikasi sebagai metana.

“Makemake adalah salah satu dunia es terbesar dan paling cerdas di luar Neptunusdan permukaannya didominasi oleh metana beku, ”kata Dr. Silvia Protopapa dari Swri, penulis utama sebuah makalah baru yang baru -baru ini diterbitkan di Itu Surat Jurnal Astrofisika. “Teleskop Webb sekarang telah mengungkapkan bahwa metana juga hadir dalam fase gas di atas permukaan, sebuah temuan yang membuat makeMake semakin menarik. Ini menunjukkan bahwa makeMake bukanlah sisa yang tidak aktif dari tata surya luar, tetapi tubuh yang dinamis di mana es metana masih berevolusi.”

Anomali permukaan dan petunjuk termal

Sinyal metana diidentifikasi sebagai fluoresensi yang tereksitasi matahari, yang berarti sinar matahari yang diserap oleh molekul metana ditanamkan kembali sebagai emisi spektral. Protopapa dan rekan penulisnya mencatat bahwa ini dapat mencerminkan keberadaan atmosfer tipis seimbang dengan es permukaan-seperti yang terlihat pada pluto-atau proses berumur pendek seperti sublimasi seperti komet atau bulu cryovolcanic. Kedua penjelasan tetap mungkin dan konsisten dengan data saat ini, meskipun keterbatasan dalam resolusi spektral dan kebisingan latar belakang mencegah kesimpulan yang pasti.

Mengukur sekitar 890 mil (1.430 km) melintasi, atau kira-kira dua pertiga ukuran Pluto, Makemake telah lama memikat para ilmuwan planet. Occultations bintang sebelumnya menunjukkan tidak adanya atmosfer global yang tebal, meskipun keberadaan orang yang lemah tidak dapat dikecualikan. Selain itu, pengamatan inframerah – termasuk yang dari JWST – telah mengungkapkan sifat termal dan anomali yang tidak biasa dalam es metana Makemake. Hasil ini telah menyebabkan spekulasi tentang hot spot lokal dan kemungkinan mengalahkan dari permukaannya.

Pengamatan Webb di masa depan diperlukan

“Sementara godaan untuk menghubungkan berbagai anomali spektral dan termal Makemake kuat, menetapkan mekanisme yang mendorong aktivitas yang mudah menguap tetap merupakan langkah yang diperlukan untuk menafsirkan pengamatan ini dalam kerangka kerja terpadu,” kata Dr. Ian Wong, ilmuwan staf di Institut Sains Teleskop Luar Angkasa dan rekan penulis kertas. “Pengamatan Webb di masa depan pada resolusi spektral yang lebih tinggi akan membantu menentukan apakah metana muncul dari atmosfer terikat tipis atau dari outgassing seperti bulu-bulu.”

“Penemuan ini meningkatkan kemungkinan bahwa Makemake memiliki atmosfer yang sangat lemah yang ditopang oleh sublimasi metana,” kata Dr. Emmanuel Lellouch dari Paris Observatory, rekan penulis lain dari penelitian ini. “Model terbaik kami menunjuk ke suhu gas sekitar 40 Kelvin (-233 derajat Celsius) dan tekanan permukaan hanya sekitar 10 picobar – yaitu, 100 miliar kali di bawah tekanan atmosfer Bumi, dan satu juta kali lebih lemah daripada Pluto. Jika skenario ini dikonfirmasi, MakeMake akan bergabung dengan segelintir kecil badan tata surya luar di mana pertukaran atmosfer permukaan masih aktif sampai sekarang. ”

“Kemungkinan lain adalah bahwa metana dilepaskan dalam ledakan seperti bulu-bulu,” tambah Protopapa. “Dalam skenario ini, model kami menunjukkan bahwa metana dapat dilepaskan dengan kecepatan beberapa ratus kilogram per detik, sebanding dengan bulu -bulu air yang kuat SaturnusEnceladus bulan dan jauh lebih besar dari uap samar yang terlihat di Ceres. “

Penelitian tim menampilkan hubungan antara pengamatan Webb dan pemodelan spektral yang terperinci, menawarkan wawasan baru tentang perilaku permukaan yang kaya volatil di seluruh wilayah trans-Neptunian.

Referensi: “Dinamika Rotasi dalam Pulsasional Pasangan Instabilitas Supernovae: Implikasi untuk Kehilangan Massa dan Acara Transien” oleh Trang N. Huynh, Emmanouil Chatzopoulos dan Nageeb Zaman, 11 September 2025, Itu Jurnal Astrofisika.
Dua: 10.3847/1538-4357/adf4e7

Data yang digunakan dalam pekerjaan ini diperoleh dengan spektrograf inframerah-dekat JWST melalui Program 1254 (PI: AH Parker).

Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.