اكتشاف أول مادة فيزيائية يمكنها «التذكر» مثل الدماغ

عُثر على هذه الخاصية أثناء البحث في المرحلة الانتقالية لثاني أكسيد الفاناديوم - وهو مركب يستخدم في الإلكترونيات (إندبندنت)
عُثر على هذه الخاصية أثناء البحث في المرحلة الانتقالية لثاني أكسيد الفاناديوم - وهو مركب يستخدم في الإلكترونيات (إندبندنت)
TT

اكتشاف أول مادة فيزيائية يمكنها «التذكر» مثل الدماغ

عُثر على هذه الخاصية أثناء البحث في المرحلة الانتقالية لثاني أكسيد الفاناديوم - وهو مركب يستخدم في الإلكترونيات (إندبندنت)
عُثر على هذه الخاصية أثناء البحث في المرحلة الانتقالية لثاني أكسيد الفاناديوم - وهو مركب يستخدم في الإلكترونيات (إندبندنت)

اكتشف العلماء أول مادة فيزيائية على الإطلاق قادرة على «تذكر» تاريخها الكامل من المحفزات الفيزيائية، على غرار تلك الموجودة في الدماغ.
عثر فريق كلية البوليتكنيك الفيدرالية في لوزان (EPFL) في سويسرا على هذه الخاصية الرائعة أثناء بحثهم في المرحلة الانتقالية لثاني أكسيد الفاناديوم (في أوه 2)، وهو مركب يستخدم في الإلكترونيات، وفقاً لصحيفة «إندبندنت».
كان طالب الدكتوراه محمد ساميزاده نيكو يحاول معرفة المدة التي يستغرقها «في أوه 2» للانتقال من حالة إلى أخرى، لكنه سرعان ما أدرك أن شيئاً لم يسبق له مثيل كان يحدث عند تطبيق تيار كهربائي.
وقال نيكو: «تحرك التيار عبر المادة، متبعاً مساراً حتى خرج على الجانب الآخر... مع تسخين التيار للعينة، تسبب ذلك في تغيير حالة (في أوه 2). وبمجرد مرور التيار، عادت المادة إلى حالتها الأولية».
وبعد تطبيق تيار كهربائي ثانٍ أثناء التجربة، لاحظ الباحث أن الوقت الذي يستغرقه تغيير حالة المادة يبدو مرتبطاً بشكل مباشر بتاريخها.
أوضح البروفسور إليسون ماتيولي، الذي أشرف على البحث: «يبدو أن مادة (في أوه 2) تتذكر انتقال المرحلة الأولى وتتوقع المرحلة التالية».
وتابع: «لم نتوقع رؤية هذا النوع من تأثير الذاكرة، ولا علاقة له بالحالات الإلكترونية بل بالبنية المادية للمادة. إنه اكتشاف جديد، حيث لا توجد مادة أخرى تتصرف بهذه الطريقة».
https://twitter.com/ElisonMatioli/status/1561955875912400897?s=20&t=8kp5t9z8i0hFPE5j2CZ3Tg
وقد يكون للاكتشاف آثار كبيرة على التطورات في مجال الإلكترونيات التي تعتمد على الذاكرة لإجراء العمليات الحسابية.
من خلال جعل تأثير الذاكرة خاصية فطرية للمادة نفسها، يزعم الباحثون أن ذلك يمكن أن يعزز القدرة والسرعة، وفي النهاية تصغير الإلكترونيات.


مقالات ذات صلة

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

علوم النموذج تم تطويره باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

أنتجت مجموعة من العلماء هيكلاً يشبه إلى حد كبير الجنين البشري، وذلك في المختبر، دون استخدام حيوانات منوية أو بويضات.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم الهياكل الشبيهة بالأجنة البشرية تم إنشاؤها في المختبر باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء يطورون «نماذج أجنة بشرية» في المختبر

قال فريق من الباحثين في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة إنهم ابتكروا أول هياكل صناعية في العالم شبيهة بالأجنة البشرية باستخدام الخلايا الجذعية.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

تمكنت مجموعة من العلماء من جمع وتحليل الحمض النووي البشري من الهواء في غرفة مزدحمة ومن آثار الأقدام على رمال الشواطئ ومياه المحيطات والأنهار.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
علوم صورة لنموذج يمثل إنسان «نياندرتال» معروضاً في «المتحف الوطني لعصور ما قبل التاريخ» بفرنسا (أ.ف.ب)

دراسة: شكل أنف البشر حالياً تأثر بجينات إنسان «نياندرتال»

أظهرت دراسة جديدة أن شكل أنف الإنسان الحديث قد يكون تأثر جزئياً بالجينات الموروثة من إنسان «نياندرتال».

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

توصلت دراسة جديدة إلى نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات على كوكب الأرض مشيرة إلى أن نظرية «تبلور العقيق المعدني» الشهيرة تعتبر تفسيراً بعيد الاحتمال للغاية.

«الشرق الأوسط» (لندن)

لماذا تهتز الكلاب عندما تتبلل بالمياه؟

العملية تنجم عن إرسال إشارات من أجهزة استشعار على الجلد إلى الدماغ لدى الحيوانات (أ.ب)
العملية تنجم عن إرسال إشارات من أجهزة استشعار على الجلد إلى الدماغ لدى الحيوانات (أ.ب)
TT

لماذا تهتز الكلاب عندما تتبلل بالمياه؟

العملية تنجم عن إرسال إشارات من أجهزة استشعار على الجلد إلى الدماغ لدى الحيوانات (أ.ب)
العملية تنجم عن إرسال إشارات من أجهزة استشعار على الجلد إلى الدماغ لدى الحيوانات (أ.ب)

اكتشف علماء جامعة هارفارد الأميركية السبب الحقيقي وراء قيام الكلاب بالهز والارتجاف عندما تبتل، وذلك لأنها تتعرض للدغدغة.

في حين أن الكلاب المتسخة هي المثال الأكثر شهرة، فإن الكثير من الثدييات ذات الفراء تظهر نفس سلوك الهز، وفقاً لصحيفة «تليغراف».

وجدت التجارب على الفئران أن «هزات الكلاب المبللة»، كما وصفها الخبراء، هي نتيجة لعملية يتم فيها إرسال إشارات من أجهزة استشعار على الجلد إلى الدماغ عند اكتشاف تهيج أشبه بالدغدغة.

وضع العلماء قطرات من الزيت والماء على ظهور الفئران، بعضها تم تعديلها وراثياً لتعطيل أجهزة استشعار الجلد.

كشفت التجارب عن أن جيناً يسمى Piezo2 يدعم النظام وعندما تم إيقاف تشغيله، ارتجفت الفئران بمقدار النصف فقط.

وجد العلماء أن الجين يسمح للحيوانات باكتشاف اللمس من خلال مستقبلات متخصصة على جلدها تسمى C - LTMRs. النسخة البشرية من هذه المستشعرات هي التي تخلق الإحساس الممتع الذي يحدث عندما يتم تدليك جلد الشخص بلطف.

وأوضح العلماء في بحثهم المنشور في مجلة «ساينس»، أن «اهتزازات الكلاب المبللة سلوك لوحظ على نطاق واسع بين أنواع الثدييات المشعرة... يتكون هذا السلوك من اهتزازات سريعة للرأس والجذع العلوي، عادة بعد تعرض الجلد المشعر في ظهر الحيوانات للماء ومحفزات أخرى مزعجة أو ضارة محتملة».

وتابعوا: «تشير نتائجنا إلى أن مستقبلات C - LTMRs هي الوسيط في اهتزازات الكلاب المبللة».

وأشار العلماء إلى أنه قبل 80 عاماً، اقترحت لأول مرة فكرة أن هذه المستشعرات مسؤولة أيضاً عن الشعور بالدغدغة.

وأضافوا: «لاحظنا أن تنشيط C - LTMR يسبب اهتزازات الكلاب المبللة، وأن الحيوانات التي لديها عدد أقل منC - LTMRs تظهر انخفاضاً في كل من الاهتزازات التي تثيرها قطرات الزيت... ما يشير إلى أن تنشيط C - LTMR قد يثير بالفعل إحساساً بالدغدغة».