Faster MRI scan can track groups of neurons as they fire

Today we learn about recycling mixed plastics into useful chemicals, hear about a faster MRI scan that can capture brains activity in mice and consider our pick of the five best science books this week.

Mixed plastics are difficult to recycle, but a new process shows how it can be done.

Mixed plastics recycled into useful chemicals

Researchers have used chemistry and bacteria to break down mixtures of plastics, usually a headache to recycle, into useful chemical ingredients. The process works with soft food-packaging plastic, the strong, lightweight plastic used to make drink bottles, and even polystyrene, which includes styrofoam. But scaling it up will be a challenge. Selling the molecules that the bacteria produce will be difficult because demand for those products is much smaller than the quantity of waste plastics.

Reference: Science paper

Faster MRI captures brain activity in mice

A twist on functional magnetic resonance imaging (fMRI) enables it to map neuronal activity in mice so fast that it can track groups of neurons as they fire. Researchers improved the fMRI time sensitivity by tweaking the software and by applying frequent, repetitive stimulation to the animals that they were testing, making it possible to observe faster brain activity. The biggest question now is whether this method can be applied to human fMRI scans. People might not respond to repetitive stimulation the same way every time — they might get bored — and complex thought processes might be too long-lived and wide-ranging to track in this way.

Reference: Science paper

Boids

 یک برنامه زندگی مصنوعی است که توسط کریگ رینولدز در سال 1986 ساخته شده است ، که رفتار هجوم پرندگان را شبیه سازی می کند. مقاله وی در این زمینه در سال 1987 در بخش کنفرانس ACM SIGGRAPH منتشر شد. [1] نام "boid" با نسخه کوتاه شده "شی پرنده" مطابقت دارد که اشاره به یک شی پرنده دارد. [2] اتفاقاً "boid" همچنین تلفظ گویشی متروپولیتن نیویورک برای "پرنده" است.

قوانینی که در Boids ساده اعمال می شود:

 جدایش، جدایی

هم ترازی

 انسجام

شبکه های با مقیاس آزاد، مدل قدرتمندی برای فهم سیستمهای پیچیده

 دانشمندان دریافته اند که سیستمهای پیچیده در قلمروهای مختلف، خواه سیستمهای مربوط به تغییرات آب و هوایی ، خواه سیستمهای اقتصادی ، خواه سیستمهای مربوط به رفتار اجتماعی و نظایر آن، دارای معماری ژرف-بنیاد یکسانی هستند که اصول مشترکی بر سازماندهی آن حاکم است. این اکتشاف جدید نتایج مهمی برای شمار زیادی از کاربردها در عرصه سیستمهای پیچیده دارد. شبکه ها در همه جا به چشم می خورند. به عنوان مثال مغز آدمی شبکه ای است متشکل از سلولهای عصبی که به وسیله اکسون ها به یکدیگر متصل شده اند. هر تک سلول نیز به نوبه خود شبکه پیچیده دیگری است که از مولکولهایی ساخته شده که به وسیله واکنشهای شیمیایی به یکدیگر مرتبط هستند. جوامع نیز شبکه هایی هستند متشکل از افراد که به وسیله روابط خانوادگی، دوستی، یا کاری با یکدیگر ارتباط دارند. در مقیاس بزرگتر، زنجیره غذایی و نیز زیست بومها را می توان در قالب شبکه هایی متشکل از انواع و اقسام جانداران نمایش داد. شبکه ها در حوزه تکنولوژی نیز مصادیق فراوان دارند. شبکه اینترنت یا شبکه برق رسانی یا شبکه حمل و نقل از جمله این مصادیق هستند. حتی زبان آدمی نیز که از آن برای انتقال اندیشه ها استفاده می شود، یک شبکه متشکل از کلماتی است که به وسیله ارتباطات نحوی به یکدیگر مرتبط هستند. علیرغم اهمیت و نیز فراگیر بودن شبکه ها، تا این اواخر دانشمندان شناخت زیادی درباره ساختار و خواص آنها نداشتند. مثلا این نکته که چگونه کارکرد نادرست چند نقطه اتصال یا گره node در یک شبکه پیچیده ژنتیکی منجر به بروز سرطان می شود، یا چگونه انتقال ویروسها خواه حقیقی و خواه مجازی در برخی شبکه های اجتماعی و رایانه ای با سرعت به انجام می رسد و موجب بروز اپیدمی در سطحی گسترده می شود، یا این که چگونه برخی از شبکه ها علیرغم از کار افتادن بسیاری از نقاط اتصال خود همچنان به فعالیت ادامه می دهند، در زمره مواردی بود که دانشمندان شناخت دقیقی از آن نداشتند. به نوشته ماهنامه علمی ساینتیفیک امریکن، تحقیقاتی که طی چند سال گذشته به انجام رسیده، نور تازه ای به این مسائل تابانده و به عنوان مثال روشن ساخته که بسیاری از شبکه ها، از شبکه اینترنت گرفته تا شبکه سوخت و ساز در سلولها و تا شبکه هنرپیشه های هالیوود، همگی به وسیله شمار کوچکی از گره ها یا نقاط اتصال کنترل می شوند که با بسیاری از پایگاههای دیگر ارتباط دارند. شبکه هایی که واجد این گونه نقاط اتصال یا گره های حائز اهمیت هستند شبکه های با مقیاس آزاد scale-free نامیده می شوند که معنای آن اینست که هر یک از نقاط اتصال در این شبکه ها آزادند که بینهایت اتصال داشته باشند و هیچ گره یا نقطه اتصالی ضرورتا مشابه گره های دیگر نیست. این نوع شبکه ها دارای خواص مشترکی هستند.