Amikor a gyermekek beszélni kezdenek, néhány hangot adnak csak ki, a felnőttek gyakran mégis érteni vélik, hogy mit is akarnak mondani, és igyekeznek ennek megfelelően cselekedni.

A kutatók több ezer órányi, egy és három év közötti gyermek-felnőtt intrerakcióról készült hangfelvétel, illetve ezek átiratai alapján számítógépes modelleket készítettek, amelyekkel azt kívánták visszafejteni, hogy hogyan értelmezik a felnőttek a gyermekek mondanivalóját. Azok a modellek, amelyek csak a gyerekek által ténylegesen produkált hangokon alapultak, viszonylag rosszul jósolták meg, hogy a felnőttek szerint mit is akartak közölni. A legsikeresebbek azok voltak, amelyek korábbi beszélgetések hosszú részletei alapján készítettek előrejelzéseket. Az eredmények szerint a felnőttek beszélgetési kontextusának megértése és a gyermekek általánosan használt hibás kiejtéseinek ismerete kritikus fontosságú ahhoz, hogy megértsük a gyermekek korai nyelvi erőfeszítéseit.

Az agy a memóriatárolást és -előhívást egymást átfedő struktúrák segítségével és rendkívül gyors váltásokkal oldja meg. Másodpercenként kb. nyolc-tíz alkalommal váltogatja az új emléknyomok beírását, illetve a régebbiek „lekérdezését”. Ezek a gyors váltások a memóriaműködésekben kulcsszerepet játszó hippokampusz nevű agyterület ún. CA1-régiójában másodpercenként nyolc-tízszer megjelenő ciklusos agyhullámok formájában regisztrálhatók. Ezek az ún. théta-oszcillációk. A ma leginkább elfogadott elmélet szerint a théta-ciklusok csúcsainál elsősorban memóriatárolás, míg mélypontjainál felidézés történik. A neurobiológusok már eddig is tudták, hogy a CA1-régió az egyes théta-ciklusok e különböző fázisaiban eltérő agyterületekkel kommunikál, de az nem volt világos, hogy „honnan tudja”, hogy mikor melyikkel kell beszélnie ahhoz, hogy a tárolás és az előhívás ne zavarja egymást.

A Magyar Kutatási Hálózat Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézetének neurobiológusai Hangya Balázs kutatóorvos vezetésével megállapították, hogy ezekben a kódolási és előhívási folyamatokban egy, az agykéregnél ősibb, az előagy közepén található, mediális szeptum nevű agyterület játszik kulcsszerepet. A University of Oxford kutatóival együttműködve pedig azonosították azt a két fő agyi útvonalat, amelyen keresztül a mediális szeptum befolyásolja a hippokampusz CA1- régiójában a théta-hullámokba beékelődő, az emléknyomok felidézését és tárolását kísérő még gyorsabb agyhullámok, az ún. gamma-oszcillációk tulajdonságait. A mediális szeptum tulajdonképpen a gamma-oszcillációk módosításán keresztül értesíti a CA1-régiót, hogy a zavartalan kódolási és előhívási folyamatok érdekében mikor, melyik agyterülettel kell kommunikálnia.

A kutatók szerint felfedezésükkel jelentősen hozzájárultak a memóriával kapcsolatos folyamatok jobb megértéséhez, ami hosszú távon esélyt adhat arra, hogy a szellemi leépüléssel járó betegségek, például az Alzheimer-kór kezelésében új stratégiák szülessenek.

Ezek az új demográfiai és fiziológiai adatok segíthetnek a kutatóknak jobban megérteni, hogy a termékenység utáni túlélés és a menopauza miért fordul elő a természetben, és hogyan alakult ki az emberi fajban.

Az emberi posztmenopauzális túlélés létezésének magyarázatára gyakran az ún. „nagymama hipotézist” használják, amely szerint a termékenység utáni éveikben lévő nők képesek lehetnek több gént továbbadni azáltal, hogy gondoskodásukkal segítenek saját gyermekeiknek az utódok számának növelésében, vagy közvetlenül az unokákról gondoskodnak, növelve ezáltal az unokák túlélési esélyeit. És valóban, az emberi nagymamákról szóló számos tanulmány megállapította ezeket a pozitív hatásokat. A csimpánzok azonban egészen másképp élnek, mint az emberek. Az idősebb nőstény csimpánzok jellemzően nem élnek a lányaik közelében, és nem gondoskodnak az unokákról, ugyanakkor a ngogói nőstények élettartama gyakran nem csak a szülőképes életkor végéig tart.

A kutatók 185 nőstény csimpánz halálozási és termékenységi mutatóit vizsgálták az 1995 és 2016 között gyűjtött demográfiai adatok alapján. Az összes megfigyelt nőstény esetében kiszámították a felnőtt életnek a reprodukció utáni állapotban töltött részét, és 66 különböző reproduktív állapotú és korú, 14 és 67 év közötti nőstény vizeletmintájában megmérték a hormonszinteket. A tanulmányhoz szükséges megfigyelések és minták összegyűjtéséhez több ezer órányi terepmunkára volt szükség Ngogóban.

Benjamin Cardenas és Kaitlyn Stacey műholdas adatok, a Curiosity által készített felvételek, és a Mexikói-öbölben a tengerfenéken évmilliók alatt lerakódott kőzetrétegek 3D-s szkennelésével kapott képek együttes elemzésére képes számítógépes modellt konstruáltak, és a Marson évezredek alatt lezajlott eróziót ennek segítségével szimulálták. Így jutottak arra a következtetésre, hogy a gyakori kráterformációk – az úgynevezett pad- és orrformák – nagy valószínűséggel ősi folyómedrek maradványai.

A Marsról származó műholdas adatok korábbi elemzései során az ősi folyami lerakódások lehetséges jelöltjeiként a folyami gerincnek nevezett eróziós domborzati formákat azonosították. A Curiosity rover által a Gale-kráterben gyűjtött adatok felhasználásával azonban ez a kutatócsoport olyan folyami lerakódásokra utaló jeleket talált, amelyek nem a folyami gerincekhez kapcsolódnak, hanem inkább olyan pad- és orrformákhoz, amelyeket eddig még soha nem hoztak összefüggésbe ősi folyami lerakódásokkal.

A számítógépes modell megtervezésekor Cardenasék új felhasználási módot találtak a Föld rétegzettségéről készült huszonöt éves felvételek számára. Az olajvállalatok által a Mexikói-öböl tengerfenekéről gyűjtött felvételek alkalmasnak bizonyultak a Marssal való összehasonlításra.

A Földön rögzített, tényleges rétegtani felvételek 3D-s szkennelésével a Marséhoz hasonló eróziót szimuláltak. Amikor lefuttatták a szimulációt, a modell olyan marsi eróziós tájakat mutatott, amelyek nem folyóvízi gerinceket, hanem inkább topográfiai padkákat és orrokat képeztek, és szinte azonosnak tűntek a Curiosity rover által a Gale-kráter belsejében megfigyelt domborzati formákkal.

Cardenas szerint kutatásuk azt jelzi, hogy a Marson sokkal több folyó lehetett, mint korábban hitték, és ez minden bizonnyal optimistább képet fest az ősi marsi élet lehetőségéről. Ez olyan víziót kínál a Marsról, amely szerint a bolygó nagy részén egykor az élet számára megfelelő körülmények uralkodtak.

Sok kvantumanyagban erősen kötött atomok rétegei választják el azokat a rétegeket, amelyekben az anyagban lévő elektronok egy kis részhalmazának köszönhetően áram folyhat. A jelenlegi elképzelések szerint az erősen kötött rétegek határozzák meg ezen anyagok keménységet, mivel az áramvezető elektronoknak merev atomi hátteret, úgynevezett rácsot biztosítanak, amelyben áramolhatnak.

Az áramló elektronok és a rács egymással kölcsönhatásban vannak, és ha a rács valamilyen okból megváltozik, az hatással lesz az áramvezetésre. Ha az áramló elektronok erős kölcsönhatásba lépnek egymással, spontán módon megváltoztathatják az árammintákat, de ha ez történik, a rácsra gyakorolt hatás általában nagyon gyenge. Sőt, mivel a rácskötés általában olyan erős, gyakran úgy gondolják, hogy a rács dominál az áramló elektronok felett, és sokszor még a rács nagyon gyenge változását is az árammintázat változásának mozgatórugójaként tekintik.

A drezdai Max Plank Institute for Chemical Physics of Solids kutatói egy ilyen összetett anyagot, a stroncium-rutenátot vizsgálva egyértelmű bizonyítékot találtak olyan esetre, amikor az áramvezetésben részt vevő eletronok határozzák meg az anyag keménységét, mintegy lágyabbá teszik azt.