Zelfs je gedachten zijn niet langer privé. Neurologen hebben een telepathische computer ontwikkeld die onze hersengolven afluistert om te zien wat we horen of wat we onszelf stilletjes voorhouden.

Wat er zich in je hoofd afspeelt, is meestal een privéaangelegenheid – en dat wil je natuurlijk graag zo houden. Maar neurologen van de University of California hebben software ontwikkeld die aan onze hersengolven kan aflezen wat we horen en welke woorden er stilletjes door ons hoofd spoken. De computer leest dus je gedachten. Terwijl je dit leest, ben je lekker intellectueel bezig en zou je daar misschien niet heel erg mee zitten. Maar welke geheimen passeren de komende uren je revue?

Horen zonder geluid

Wanneer we praten of een gesprek aanhoren, breken onze hersenen de woorden op in diverse tonen of frequenties en verwerken deze los van elkaar. Vervolgens ‘horen’ we wat er is gezegd. Brian Pasley heeft samen met collega-neurologen op basis hiervan een hersenkaart opgesteld en daarop aangeven welke frequenties op welke plaats voor meer activiteit zorgen.

Speciaal software kan nu, puur door naar deze patronen van activiteit te kijken, afleiden wat er is gezegd en dit afspelen. Pasley vergelijkt zijn telepathische machine met een professionele pianist die een piano-uitvoering bekijkt zonder geluid. Hij kan zien welke toetsen er worden aangeslagen en weet uit ervaring welke tonen er worden geproduceerd. Zo ‘hoort’ hij toch het muziekstuk.

Het lijkt er bovendien op dat wanneer we aan een woord denken, dezelfde hersengebieden actief worden als wanneer we het woord daadwerkelijk hardop uitgesproken horen of zelf zeggen. Het is dus zeer aannemelijk dat ook onze gedachten door de computer kunnen worden gelezen en letterlijk onder woorden kunnen worden gebracht.

Wennen aan hersengolven

Aan het onderzoek van Pasley werkten vijftien proefpersonen mee die vanwege aanhoudende epileptische aanvallen toch al onder het mes gingen. Bij de patiënten worden gewoonlijk vooraf elektroden geplaatst om de oorsprong van een toeval aan te wijzen, maar de wetenschappers gebruikten die in dit geval ook om te zien waar tonen in de hersenen terecht komen. De hersenactiviteit van de personen werd opgenomen tijdens gesprekken van enkele minuten en vervolgens geanalyseerd. Twee verschillende algoritmes zetten vervolgens de opgenomen hersenactiviteit weer om in geluid.

Het vertalen van de hersengolven naar geluid, of nog beter: naar verstaanbare woorden, zal nog verder worden ontwikkeld, maar de eerste stap is gezet. Als de ‘telepathische machine’ uiteindelijk wordt ingezet, zal deze bovendien steeds duidelijker gaan praten omdat hij gewend raakt aan de hersengolven van zijn persoon.

Bronnen: PLoS Biology, UC Berkeley, New Scientist

Beeld: digitalbob8, Robin_24/CC BY 2.0

Astronomen hebben weer een vrij kleine planeet ontdekt waar vloeibaar water zou kunnen voorkomen – en dus misschien ook leven.

Eerder meldden we op deze site al de ontdekking van Kepler-22b, een ‘super-aarde’ die zich in de bewoonbare zone rond zijn ster bevindt. Dat wil zeggen dat er een temperatuur heerst die vloeibaar water mogelijk maakt, en dat wordt weer gezien als een belangrijk ingrediënt voor leven. Een internationaal team van sterrenkundigen heeft nu een nieuwe exoplaneet gevonden waar hetzelfde voor geldt: GJ 667Cc. En deze bevindt zich een stuk dichter bij de aarde: hij staat op 22 lichtjaar afstand, terwijl Kepler-22b zo’n 600 lichtjaar van ons is verwijderd.

Volgens Guillem Anglada-Escudé, die het onderzoek mede leidde, is de nieuwe planeet bovendien een betere kandidaat voor de titel ‘planeet met de meeste kans op vloeibaar water’. “Kepler-22b is iets te groot om te mogen verwachten dat hij rotsachtig is”, zegt de sterrenkundige. “Ook weten we niet hoeveel hij weegt. Aangenomen dat zijn dichtheid vergelijkbaar is met die van de aarde, zou hij meer dan dertien keer zo zwaar zijn als onze planeet. Zo’n object is eerder een ‘mini-Neptunus’ dan een ‘super-aarde’; hij heeft waarschijnlijk geen vast oppervlak, maar een dikke atmosfeer die dichter wordt naarmate je dieper de planeet in gaat.” GJ 667Cc, die naar schatting minimaal 4,5 keer zoveel weegt als de aarde, heeft een grotere kans om over een vast oppervlak te beschikken. Daarmee is het ook aannemelijker dat er vloeibaar water voorkomt – en, wie weet, buitenaards leven.

Metaalarme ster

Wat de planeet verder interessant maakt, is dat hij een baan beschrijft rond een ster die veel minder ‘metalen’ (elementen zwaarder dan helium) bevat dan onze zon. Eerder werd gedacht dat zo’n ster waarschijnlijk niet zou beschikken over kleine planeten, die immers wél veel van deze elementen bevatten. Het bestaan van GJ 667Cc lijkt die aanname tegen te spreken (al is de chemische samenstelling van de planeet nog niet bepaald).

Bovendien cirkelt er rond dezelfde ster nóg een ‘super-aarde’. Die is weliswaar te heet voor vloeibaar water, zegt Anglada-Escudé, maar hij maakt het wel aannemelijker dat het niet uitzonderlijk is voor een metaalarme ster om over kleine planeten te beschikken. En dat zou weer betekenen dat ons sterrenstelsel, de Melkweg, veel meer planeten van het formaatje aarde bevat dan we eerder dachten.

Nieuwe techniek

Tot slot is het aardig om te vermelden dat de gegevens waar het nieuwe onderzoek mee werkte al enkele jaren publiek toegankelijk zijn. “De oorspronkelijke waarnemingen werden gedaan in 2008 en tot nu toe heeft niemand zich gerealiseerd dat deze planeet er was”, zegt Anglada-Escudé. Maar dankzij een nieuwe data-analysetechniek wisten hij en zijn team deze potentiële tweede aarde toch uit dit relatief belegen pak data tevoorschijn te toveren.

Bronnen: preprint te verschijnen in Astrophysical Journal Letters, University of California, Santa Cruz, Carnegie Institution for Science

Beeld: NASA/Ames/JPL-Caltech

Als je jeuk hebt, is er even niets lekkerder dan om je nagels in je huid te zetten en te krabben. Maar waar zit de lekkerste jeuk?

Wie het artikel ‘Onderzoek: pijn jeukt niet’ heeft gelezen, weet dat jeuk geen verergerde vorm van pijn is. Maar de ene jeuk is ook de andere niet. Soms zakt de drang om te krabben snel weg en soms is het gewoon te lekker om ermee te stoppen. Dermatoloog Gil Yosipovitch van het Wake Forest Baptist Medical Center ging op zoek naar de lekkerste jeuk om aan te krabben.

Yosipovitch en zijn collega’s riepen achttien mensen op om hen eens lekker te kietelen. De rug, onderarmen en enkels van de proefpersonen werden zacht gemasseerd met een fluweelboon, een tropische plant die beroemd is vanwege de jeuk die hij opwekt bij contact met de huid. Wanneer de jeuk goed op gang was gekomen, moesten de gejeukten aangeven hoe erg deze was op een schaal van een tot tien. De proefpersonen mochten vervolgens niet zelf hun jeuk ‘verlichten’, maar werden door de onderzoekers gekrabd tot de jeuk geheel weg was.

De ergste jeuk ontstond op de rug en de enkels en hier was de verlichting van het krabben dan ook het grootst. Maar terwijl de verlichting wegzakte op de onderarmen en de rug, bleef deze bij jeuk aan de enkels aanwezig; het krabben bleef hier genieten. Dit verklaard volgens Yosipovitch waarom mensen met huidaandoeningen als eczeem en psoriasis meer last hebben op hun rug en enkels. Hier is de jeuk het meest intens en de verlichting van krabben het grootst.

De wetenschappers gaan door met hun onderzoek om meer inzicht te krijgen in het verhelpen van jeuk en hopen uiteindelijk jeukverlichting op maat aan te kunnen bieden zonder dat de huid kapot hoeft te gaan. Krab ondertussen dus nog even met mate, zelfs aan je enkels.

Bronnen: Britisch Journal of Dermatology, NPR.org via Wake Forest, LiveScience

Beeld: Archos

De Kleine IJstijd, een periode van gematigde temperaturen tussen de dertiende en de zestiende eeuw, werd mogelijk veroorzaakt door een periode van hevige vulkanische activiteit.

De aarde is onderhevig aan flink wat klimaatschommelingen. Een daarvan is de Kleine IJstijd, die plaatsvond in de Middeleeuwen, zo ongeveer tussen de dertiende en de zestiende eeuw. Over de oorzaak van deze koude periode zijn wetenschappers het niet eens. Nieuw onderzoek helpt hen weer een stukje dichter bij de waarheid.

Verzwakt warmtetransport

Eerder werd aangenomen dat afgenomen zonneactiviteit, vulkanische as die het zonlicht blokkeerde, of een combinatie van beide verantwoordelijk was voor de koude periode. Een team van wetenschappers meent nu dat hevige vulkanische activiteit over een periode van 50 jaar zorgde voor de Kleine IJstijd. De afkoeling die hiermee gepaard ging, zorgde ervoor dat de ijskappen aan konden groeien.

Een gedeelte van dit ijs werd vervolgens door de zeestromingen meegenomen naar het zuiden, waar het smolt en bovenop het zoute oceaanwater terechtkwam. Dit verzwakte het warmtetransport van de Noord-Atlantische stroming terug naar de Noordpool en resulteerde in een systeem dat zichzelf in stand hield.

Schaatsen op de gracht

De onderzoekers stelden dit vast door monsters te nemen van ingevroren planten die nu tevoorschijn komen uit de snel slinkende ijskappen. Via koolstofdatering ontdekten zij dat veel planten op verschillende locaties vrij plotseling zijn gestorven in dezelfde periode tussen 1275 en 1300 na Christus.

Vervolgens gebruikten de onderzoekers een klimaatmodel om de gegevens te verwerken. In de simulatie werd de zonnesterkte, volgens sommigen verantwoordelijk voor de Kleine IJstijd, op een constant niveau gezet. Ook dan bleek het mogelijk om een Kleine IJstijd te simuleren.

In Nederland kennen we de Kleine IJstijd onder meer van de winterse taferelen van schilders als Hendrick Avercamp en Pieter Bruegel. Veel van deze schilderijen tonen schaatsende mensen op de Amsterdamse grachten; wateren die niet snel schaatsklaar zijn. Uit andere schilderijen blijkt dat ook Engeland vaak te maken kreeg met een dik pak ijs: Londenaren konden in de zeventiende eeuw regelmatig schaatsen op de Thames.

Bronnen: Geophysical Research Letters, University of Colorado, LiveScience

Beeld: Gifford Miller

Gedroogde én verse pruimen werken laxerend. Maar waardoor komt dat eigenlijk?

Pruimen zijn een typisch huis-tuin-en-keukenmiddeltje tegen obstipatie. Dat komt door de grote hoeveelheid vezels die ze bevatten. Vezels prikkelen de darmen en bevorderen een goede, snellere stoelgang. Maar als je te veel vezels binnenkrijgt – je voelt hem al aankomen – kan dit laxerend werken. Vezels zijn namelijk lastig te verteren. Je darmen gaan hard aan het werk, maar het lukt ze niet goed om de vezels af te breken en ze worden dan zó actief, dat het tot buikpijn en diarree leidt.

Verse en gedroogde pruimen hebben overigens hetzelfde effect. De hoeveelheid vezels per pruim is niet anders, maar gedroogde pruimen bevatten minder vocht en zijn daardoor ook wat kleiner. De kans is daardoor groter dat je er te veel van eet dan bij verse pruimen.

Ook een vraag voor de rubriek ‘KIJK antwoordt’? Mail hem naar info@kijk.nl!

In de ‘Wat als…’ van KIJK 3/2012 bekijken we wat er gebeurt wanneer we een bericht ontvangen van buitenaardse wezens.

‘WIJ ZIJN NIET ALLEEN’. Varianten op die kreet prijken op zo’n beetje elke voorpagina ter wereld. Niet zo vreemd ook: het nieuws dat we eindelijk een boodschap hebben ontvangen van buitenaardse wezens is iets wat overal de tongen in beroering houdt. Terwijl sterrenkundigen en andere ‘deskundologen’ zich in talkshows verdringen om hun mening te geven, wordt ook via sociale netwerken, op blogs en op fora heel wat afgediscussieerd. De een vraagt zich vooral af wat het bestaan van intelligent buitenaards leven betekent voor de verschillende religies op aarde. Een ander verwacht dat de aliens onze wetenschap en technologie eeuwen vooruit gaan helpen. Een derde acht het juist veel waarschijnlijker dat ze kwaad in zin hebben. Maar vooralsnog blijft het bij speculeren. Want wát ET ons nu precies te melden heeft, moet nog worden uitgevogeld…

Dat we ineens een boodschap ontvangen, opgesteld door buitenaardse wezens die een planeet hier 50 lichtjaar vandaan bewonen: het zou zomaar kunnen. Al ruim vijftig jaar lopen er projecten onder de noemer SETI: de search for extraterrestrial intelligence. Die speuren de hemel af naar een elektromagnetisch of ander signaal dat niet afkomstig is van een natuurlijk verschijnsel of kunstsatelliet, maar van een beschaving op een planeet hier lichtjaren ver vandaan. Stel dat we inderdaad een keer zo’n boodschap oppikken, wat gebeurt er dan?

Dit is het begin van een artikel uit KIJK 3/2012, in de winkel van 10 februari tot en met 8 maart.

Meer informatie:

• D.A. Vakoch en Y.-S. Lee: Reactions to receipt of a message from extraterrestrial intelligence: A cross-culture empirical study (PDF)
• Protocols for an ETI Signal Detection
• The Peters ETI Religious Crisis Survey
• Professor Asks: ‘Did Jesus Die for Klingons Too?’
• Richard A. Carrigan, Jr.: Do Potential SETI Signals Need to Be Decontaminated? (Scribd)
• Seth D. Baum e.a.: Would contact with extraterrestrials benefit or harm humanity? A scenario analysis
• Bad Astronomy: No, SETI has not detected an alien signal from a Kepler planet

Beeld: Seth Shostak/SETI Institute

Het liefdesleven van muizen blijkt één grote musical te zijn. Muizenmannen barsten spontaan in zingen uit en weten hoge noten te halen om de vrouwtjes te verleiden.

Ze hebben het imago van ongedierte; waarschijnlijk is romantisch dus het laatste woord dat je te binnen schiet wanneer je denkt aan muizen. Toch kan de onbeholpen menselijke man nog wat leren van deze diertjes. Alleen de geur van een vrouwtje is al genoeg om de uiterst charmante muizenman ertoe te brengen haar een piepende serenade te geven. Dit is niet het script voor een zoetsappige Disneyfilm, maar de bevinding van een even innemend onderzoek van de University of Veterinary Medicine Vienna.

Individuele muzieksmaak

Evolutionair bioloog Dustin Penn besloot te onderzoeken hoe mannelijke muizen vrouwtjes het hof maken en ving hiervoor enkele wilde huismuizen. Hij kwam erachter dat de mannetjes zodra zij de geur van een vrouwtje oppikten opeens begonnen te communiceren op toonhoogtes die te hoog zijn om door menselijke oren gehoord te worden.

Bovendien bleek na uitgebreide analyse van deze opgenomen tonen dat de muizen niet alleen hun toonhoogte aanpasten, maar ook het ritme en de lengte van hun gepiep. Hierdoor oversteeg hun hofmakerij de dagelijkse communicatie en kreeg deze meer weg van een lied dat vergelijkbaar was met vogelgezang. Elk lied had unieke kenmerken en weerspiegelde de individuele ‘muzieksmaak’ van het mannetje.

Toen Penn de muizenmuziek aan de vrouwtjes liet horen, reageerden zij gepast op de vleierij, maar hierbij maakten ze wel onderscheid tussen de muizen. Iets in hun muzikaal gehoor zorgde ervoor dat zij het gezang van hun bloedeigen broers herkenden en hier minder enthousiast van werden.

Mice got talent?

Luister zelf hier en hier naar de zingende muizen. Het eerste lied is met vier octaven verlaagd en de tweede is zestien keer vertraagd afgespeeld om de pieptonen hoorbaar te maken voor mensen. Nu is het nog de vraag wanneer de muizeneditie van The Voice of Mice Got Talent van start gaat.

Bronnen: Physiology & Behaviour, University of Veterinary Medicine Vienna, LiveScience, The Guardian

Beeld: George Shuklin/CC BY-SA 1.0

Het uitlezen en vergelijken van DNA kost steeds minder. Daardoor worden de meeste ziektes verleden tijd, meent Raymond McCauley.

Doordat het in kaart brengen van het menselijk DNA de laatste jaren exponentieel goedkoper is geworden, zullen binnen twintig tot dertig jaar de meeste ziektes verleden tijd zijn. Dat stelde genwetenschapper Raymond McCauley gisteren tijdens de kick-offbijeenkomst van Singularity University in Rotterdam, waar KIJK bij aanwezig was.

Grotere kans op hartaanval

Tussen het DNA van mensen zijn er heel kleine verschillen. “Die bepalen bijvoorbeeld hoe vatbaar je bent voor een ziekte. Door genen van mensen naast elkaar te leggen, kunnen we achterhalen welke afwijkingen in het genenpakket voor welke ziekten zorgen. Als je dat weet, kun je voorzorgsmaatregelen nemen”, aldus McCauley.

Tijdens zijn praatje gisteren nam de wetenschapper zichzelf als voorbeeld. “Vanuit mijn genen gezien heb ik een vergrootte kans op een hartaanval. Doordat ik dat nu weet, kan ik een ketting dragen met een hanger waarop extra informatie voor hulpdiensten staat.”

Goedkoper dan een pizza

Volgens McCauley kostte het uitlezen en vergelijken van het DNA van een groep mensen drie jaar geleden nog zo’n 10.000 dollar. “Nu zijn er al bedrijven die hetzelfde aanbieden voor enkele honderden dollars. En het wordt alleen maar goedkoper. In 2014 zal het in kaart brengen van je DNA goedkoper zijn dan het laten maken van een röntgenfoto. Twee jaar daarna is het goedkoper dan een pizza. En in 2020 is het net zo duur als de wc doorspoelen.”

Toch zijn er kanttekeningen volgens de Amerikaanse wetenschapper. “Je ‘genenkaart’ staat niet gelijk aan je lot. Dat je een verhoogde kans op blindheid hebt, wil niet zeggen dat je het ook daadwerkelijk krijgt. Maar doordat de prijzen zo snel dalen, verkleinen we het risico aanzienlijk.”

Tekst en beeld: Nick Kivits

Grafeen was al het wondermateriaal van deze tijd. Nu blijkt dat het materiaal ook nog eens water positief discrimineert en daardoor erg geschikt is om wodka mee te distilleren.

Honderden keren dunner dan een haar, maar toch sterker dan staal en een van de snelste stroomgeleiders: grafeen, niets anders dan een laagje enkele koolstofatomen, is het wetenschappelijke wonder van onze tijd. En het materiaal blijkt nu ook nog eens de merkwaardige eigenschap te hebben alleen waterdamp door te laten en andere, vaak vluchtigere stoffen niet, wat het uitermate geschikt maakt om alcohol mee te distilleren. Dit blijkt uit onderzoek onder leiding van Andre Geim (Universiteit van Manchester), die in 2010 de Nobelprijs voor de natuurkunde kreeg voor zijn eerdere werk aan grafeen.

Flinterdun membraan

Geim maakte een membraan van gestapeld grafeenoxide, een chemische afleiding van grafeen waaraan diverse extra moleculen ‘plakken’. Het membraan was honderden keren dunner dan een menselijke haar, maar toch verrassend sterk en flexibel. Hij toonde met heel gevoelige instrumenten aan dat een membraan als dit geen enkel gas- of vloeistofdeeltje doorlaat. Totdat zijn team een potje water afsloot met grafeenoxide. Dit bleek gewoon te verdampen, waarna het gas moeiteloos het membraan passeerde. Huh?

Rahul Nair, die de leiding had over het experimentele gedeelte van het onderzoek, legt uit dat gestapelde grafeenoxide een roosterwerkje vormt met gaten waar precies een watermolecuul door kan ontsnappen, zonder dat het membraan enige weerstand biedt. Water verdampt dus net zo snel met als zonder vacuüm grafeenafsluiting. Helium is een gas dat zelfs door ruiten weet heen te dringen en vrijwel niet is tegen te houden. Toch weet een roostertje van grafeenoxide dit gas wél op te sluiten. Dit komt doordat de roosteropeningen bij een lage luchtvochtigheid krimpen en bij een hogere luchtvochtigheid verstopt raken met watermoleculen. Helium kan zo niet ontsnappen en water bij kamertemperatuur wel, omdat de gaten dan precies de juiste grootte hebben.

Sterkere wodka

Een plaatje grafeenoxide is erg geschikt om een mengsel te ontdoen van water, terwijl alle andere ingrediënten binnen moeten blijven. Voor de lol besloten de onderzoekers een glas wodka af te sluiten met een van hun membranen en te wachten terwijl de wodka sterker en sterker werd. Wij zeggen proost. Zelf zeggen ze allemaal geen wodka te drinken.

Bronnen: Science, University of Manchester, PhysOrg.com

Beeld: Graphenestrain1/Condensed Matter Physics Group

Vanaf 10 februari ligt-ie in de winkel: KIJK 3/2012. Met op de cover de vraag: welk virus gaat ons fataal worden?

Oké, afgelopen zomer werden we even opgeschrikt door de EHEC-bacterie. Maar verder is het redelijk rustig op enge-grote-epidemieën-gebied. Stilte voor de storm? Met de steeds verder toenemende globalisering lijkt het slechts een kwestie van tijd voordat er een echte killer onder de infectieziektes opstaat, legt bioloog en wetenschapsjournalist Stephan van Duin uit in het openingsverhaal van de volgende KIJK.

Verder onder meer in KIJK 3/2012:

• Een genuanceerde terugblik op het koloniale verleden van Nederland, dat 70 jaar geleden ten einde kwam
• De onvermijdelijke opkomst van zelfgebouwde terreurrobots
• De mooiste meren ter wereld
• Hoe drie megatelescopen-in-aanbouw in een internationale wedloop verwikkeld zijn

Houdt KIJK.nl in de gaten voor voorproefjes van de artikelen uit dit nummer!