Shunting Inhibition Controls the Gain Modulation Mediated by Asynchronous Neurotransmitter Release in Early Development

The sensitivity of a neuron to its input can be modulated in several ways. Changes in the slope of the neuronal input-output curve depend on factors such as shunting inhibition, background noise, frequency-dependent synaptic excitation, and balanced excitation and inhibition. However, in early development GABAergic interneurons are excitatory and other mechanisms such as asynchronous transmitter release might contribute to regulating neuronal sensitivity. We modeled both phasic and asynchronous synaptic transmission in early development to study the impact of activity-dependent noise and short-term plasticity on the synaptic gain. Asynchronous release decreased or increased the gain depending on the membrane conductance. In the high shunt regime, excitatory input due to asynchronous release was divisive, whereas in the low shunt regime it had a nearly multiplicative effect on the firing rate. In addition, sensitivity to correlated inputs was influenced by shunting and asynchronous release in opposite ways. Thus, asynchronous release can regulate the information flow at synapses and its impact can be flexibly modulated by the membrane conductance

Brown bear attacks on humans : a worldwide perspective

The increasing trend of large carnivore attacks on humans not only raises human safety concerns but may also undermine large carnivore conservation efforts. Although rare, attacks by brown bears Ursus arctos are also on the rise and, although several studies have addressed this issue at local scales, information is lacking on a worldwide scale. Here, we investigated brown bear attacks (n = 664) on humans between 2000 and 2015 across most of the range inhabited by the species: North America (n = 183), Europe (n = 291), and East (n = 190). When the attacks occurred, half of the people were engaged in leisure activities and the main scenario was an encounter with a female with cubs. Attacks have increased significantly over time and were more frequent at high bear and low human population densities. There was no significant difference in the number of attacks between continents or between countries with different hunting practices. Understanding global patterns of bear attacks can help reduce dangerous encounters and, consequently, is crucial for informing wildlife managers and the public about appropriate measures to reduce this kind of conflicts in bear country.Peer reviewe

Anxiety, concerns and COVID-19: Cross-country perspectives from families and individuals with neurodevelopmental conditions

BACKGROUND: The COVID-19 pandemic had a major impact on the mental health and well-being of children with neurodevelopmental conditions (NDCs) and of their families worldwide. However, there is insufficient evidence to understand how different factors (e.g., individual, family, country, children) have impacted on anxiety levels of families and their children with NDCs developed over time. METHODS: We used data from a global survey assessing the experience of 8043 families and their children with NDCs (mean of age (m) = 13.18 years, 37% female) and their typically developing siblings (m = 12.9 years, 45% female) in combination with data from the European Centre for Disease Prevention and Control, the University of Oxford, and the Central Intelligence Agency (CIA) World Factbook, to create a multilevel data set. Using stepwise multilevel modelling, we generated child-, family- and country-related factors that may have contributed to the anxiety levels of children with NDCs, their siblings if they had any, and their parents. All data were reported by parents. RESULTS: Our results suggest that parental anxiety was best explained by family-related factors such as concerns about COVID-19 and illness. Children’s anxiety was best explained by child-related factors such as children’s concerns about loss of routine, family conflict, and safety in general, as well as concerns about COVID-19. In addition, anxiety levels were linked to the presence of pre-existing anxiety conditions for both children with NDCs and their parents. CONCLUSIONS: The present study shows that across the globe there was a raise in anxiety levels for both parents and their children with NDCs because of COVID-19 and that country-level factors had little or no impact on explaining differences in this increase, once family and child factors were considered. Our findings also highlight that certain groups of children with NDCs were at higher risk for anxiety than others and had specific concerns. Together, these results show that anxiety of families and their children with NDCs during the COVID-19 pandemic were predicted by very specific concerns and worries which inform the development of future toolkits and policy. Future studies should investigate how country factors can play a protective role during future crises

Основні етапи фрактального моделювання в матеріалознавстві

Introduction. The complexity of identifying fractal objects initiates a search for algorithms for their description. These objects  include  the  structure  of  metals,  determines  a  number  of  their  basic  properties,  and  is  usually  described  by  traditional techniques. These techniques are based on the use of Euclidean geometry (length, area, volume). This leads to the incompleteness of the formal axiom that arises when identifying the elements of the structure. The use of fractal geometry allows to partially eliminate the incompleteness of formal axiomatics, but for this it is necessary to develop algorithms for its implementation. The technique. The authors have proposed an algorithm for describing the structure and properties of metals, which includes the main stages of fractal modeling. Results and its discussion. Separate stages of fractal modeling are given for roller iron. For their realization, the region of self-similarity  of  the  structure  elements,  the  sensitivity  of  the  mechanical  properties  of  cast  iron  in  the  fractal  dimension  of  the structure, are determined, the research results are formalized. Conclusions. The regularities of the influence of the fractal dimension of the Ст3 structure elements on the mechanical properties are established. The developed models make it possible to predict the properties of mild steel depending on the transformations of its microstructure due to the effects of heat treatment.Введение. Сложность идентификации фрактальных объектов инициирует поиск алгоритмов их описания. К  таким  объектам  можно  отнести  структуру  металлов,  определяет  ряд  их  основных  свойств,  и  обычно  описывается традиционными методиками. Эти методики построены на применении евклидовой геометрии (длина, площадь, объем). Это приводит  к  неполноте  формальной  аксиоматики,  возникающей  при  идентификации  элементов  структуры.  Применение фрактальной  геометрии  позволяет  частично  устранить  неполноту  формальной  аксиоматики,  но  для  этого  необходимо разработать  алгоритмы  ее  реализации. Методика. Авторами  для  описания  структуры  и  свойств  металлов  предложен алгоритм, включающий в себя основные этапы фрактального моделирования. Результаты и  их обсуждение. Отдельные этапы фрактального моделирования приведены для валкового чугуна. Для их реализации определена область самоподобия элементов  структуры,  чувствительность  механических  свойств  чугуна  в  фрактальной  размерности  структуры,  проведена формализация результатов  исследования.  Выводы. Представлены  основные  этапы  фрактального  моделирования, применяются для оценки структуры и свойств металлов. Результаты работы свидетельствуют о перспективах применения фрактального  моделирования  в  материаловедении  в  зависимости  от  поставленной  задачи  и  выбранного  объекта исследования.Вступ. Складність  ідентифікації  фрактальних  об’єктів  ініціює  пошук  алгоритмів  їх  опису.  До  таких  об’єктів можна  віднести  структуру  металів,  що  визначає  ряд  їх  основних  властивостей,  та  за  звичай  описується  традиційними методиками.  Ці  методики  побудовані  на  застосуванні  евклідової  геометрії  (довжина,  площа,  об’єм).  Це  призводить  до неповноти формальної аксіоматики,  що виникає при ідентифікації  елементів  структури. Застосування фрактальної геометрії дозволяє  частково  усунути  неповноту формальної  аксіоматики,  але  для  цього  необхідно  розробити  алгоритми  її  реалізації. Методика. Авторами для опису структури і властивостей металів запропоновано алгоритм, що включає в себе основні етапи фрактального моделювання. Результати та їх обговорення. Окремі етапи фрактального моделювання наведені для валкового чавуну. Для їх реалізації визначена область самоподібності елементів структури, чутливість механічних властивостей чавуну до  фрактальної  розмірності  структури,  проведена  формалізація  результатів дослідження. Висновки. Представлені  основні етапи  фрактального  моделювання,  що  застосовуються  для  оцінки  структури  та  властивостей  металів.  Результати  роботи свідчать про перспективи застосування фрактального моделювання в матеріалознавстві в залежності від поставленої задачі та обраного об’єкту дослідження

INCREASE THE RESOURCE OF CURRENT COLLECTOR ELEMENTS OF THE ELECTRIFIED HIGH-SPEED TRANSPORT IN OPERATING CONDITIONS

Purpose. The paper is aimed to determinate the main ways of increasing resource efficiency and exploitation of coal current collector surface inserts of speed electric rolling stock. Methodology. The research is based on the technique relies on the use of theory regulations of technical systems reliability, electromechanical processes, theory of statistics. Findings. The existing approaches to the production of current collector surface inserts in Europe and Ukraine were considered, a number of information sources was analyzed. The most effective ways of increasing current carrying capacity and wear resistance of current collector elements were determined. It has been established that the existing system for determining the quality of manufacturing of current collector elements have a number of drawbacks that make it difficult to control the input and makes diagnosing current collecting elements in operation impossible. On the basis of the facts, for the needs of the locomotive depot, we propose a new booth allowing avoiding the existing difficulties with diagnosing of current collector elements. During the study were established pervasive transgressions of technological standards of service pantographs. Originality. Based on the results of operational research carried out on the basis of the locomotive depot, obtained depending, based on which, it is proposed to introduce an operative diagnosing system of the current collector elements state during operation. In the course of a comparative analysis of existing and perspective development directions of current collector elements with high load current carrying capacity and durability, were definited constructive conditions for the optimal ratio is inserts. It was established that a significant proportion of failures occur due to imperfect maintenance system for which, on the basis of operational data, recommendations were developed. Practical value. Obtained results of the information sources analysis determine the need to implement coal inserts copper component in material, which will increase the load current carrying capacity of the current collectors. The numerous shortcomings of existing diagnostic systems carbon of current collector inserts skids pantographs were established, the solution of them should be the basis for the development of new means and diagnostic systems of current collector elements. It can improve service life of inserts and arrange culling of substandard of current collector inserts. The imperfect system maintenance of pantographs was established. The requirements increasing to this system will significantly reduce the amount of breakages caused by an increased transitive resistance in the «insert – pantograph»

ПІДВИЩЕННЯ РЕСУРСУ ВУГІЛЬНИХ СТРУМОЗНІМАЛЬНИХ ВСТАВОК СТРУМОПРИЙМАЧІВ ШВИДКІСНОГО ЕЛЕКТРОРУХОМОГО СКЛАДУ В УМОВАХ ЕКСПЛУАТАЦІЇ

Purpose. The paper is aimed to determinate the main ways of increasing resource efficiency and exploitation of coal current collector surface inserts of speed electric rolling stock. Methodology. The research is based on the technique relies on the use of theory regulations of technical systems reliability, electromechanical processes, theory of statistics. Findings. The existing approaches to the production of current collector surface inserts in Europe and Ukraine were considered, a number of information sources was analyzed. The most effective ways of increasing current carrying capacity and wear resistance of current collector elements were determined. It has been established that the existing system for determining the quality of manufacturing of current collector elements have a number of drawbacks that make it difficult to control the input and makes diagnosing current collecting elements in operation impossible. On the basis of the facts, for the needs of the locomotive depot, we propose a new booth allowing avoiding the existing difficulties with diagnosing of current collector elements. During the study were established pervasive transgressions of technological standards of service pantographs. Originality. Based on the results of operational research carried out on the basis of the locomotive depot, obtained depending, based on which, it is proposed to introduce an operative diagnosing system of the current collector elements state during operation. In the course of a comparative analysis of existing and perspective development directions of current collector elements with high load current carrying capacity and durability, were definited constructive conditions for the optimal ratio is inserts. It was established that a significant proportion of failures occur due to imperfect maintenance system for which, on the basis of operational data, recommendations were developed. Practical value. Obtained results of the information sources analysis determine the need to implement coal inserts copper component in material, which will increase the load current carrying capacity of the current collectors. The numerous shortcomings of existing diagnostic systems carbon of current collector inserts skids pantographs were established, the solution of them should be the basis for the development of new means and diagnostic systems of current collector elements. It can improve service life of inserts and arrange culling of substandard of current collector inserts. The imperfect system maintenance of pantographs was established. The requirements increasing to this system will significantly reduce the amount of breakages caused by an increased transitive resistance in the «insert – pantograph».Цель. Работа предполагает определение основных направлений повышения ресурса и эффективности эксплуатации угольных токосъемных вставок токоприемников скоростного электроподвижного состава. Методика. Исследование построено на методике, которая основывается на использовании положений теории надежности технических систем, электромеханических процессов, теории статистики. Результаты. Рассмотрены существующие подходы в производстве токосъемных вставок полозов токоприемников в Европе и Украине, проанализирован ряд информационных источников. Определены наиболее эффективные направления повышения нагрузочной способности и износостойкости токосъемных элементов. Установлено, что существующие системы для определения качества изготовления угольных токосъемных вставок имеют ряд недостатков, которые затрудняют входной контроль и делают невозможным диагностирование токосъемных элементов в эксплуатации. На основе данных фактов для нужд локомотивных депо предложен новый стенд, позволяющий избежать существующих сложностей с диагностированием угольных вставок. В ходе исследования установлены повсеместные нарушения технологических норм обслуживания токоприемников. Научная новизна. На основе результатов эксплуатационных исследований, проводимых на базе локомотивных депо, получены зависимости, основываясь на которых, предложено внедрить систему оперативного диагностирования состояния угольных вставок в процессе эксплуатации. В ходе проведенного сравнительного анализа существующих и перспективных направлений разработки токосъемных элементов с повышенной нагрузочной способностью и износостойкостью определены конструктивные условия для выбора оптимального соотношения составляющих вставок. Установлено, что значительная часть отказов возникает из-за несовершенства системы технического обслуживания, для чего на основе эксплуатационных данных разработаны рекомендации. Практическая значимость. Полученные результаты анализа информационных источников определяют необходимость введения в материал угольных вставок медной составляющей, что позволит повысить нагрузочную способность полозов токоприемников. Установлены многочисленные недостатки существующих систем диагностирования угольных токосъемных вставок полозов токоприемников, решение которых положено за основу при создании новых средств и систем диагностирования токосъемных элементов. Это, в свою очередь, позволит повысить срок эксплуатации вставок и поможет организовать отбраковку некачественных токосъемных элементов. Установлено несовершенство системы технического обслуживания токоприемников. Повышение требований к данной системе позволит значительно уменьшить количество поломок, вызванных повышенным переходным сопротивлением в системе «вставка – полоз токоприемника».Мета. Робота спрямована на визначення основних напрямків підвищення ресурсу та ефективності експлуатації вугільних струмознімальних вставок струмоприймачів швидкісного електрорухомого складу. Методика. Дослідження побудоване на методиці, яка ґрунтується на використанні положень теорії надійності технічних систем, електромеханічних процесів, теорії статистики. Результати. Розглянуто існуючі підходи у виробництві струмознімальних вставок полозів струмоприймачів у Європі та Україні, проаналізовано ряд інформаційних джерел. Визначено найбільш ефективні напрямки підвищення навантажувальної здатності та зносостійкості струмознімальних елементів. Встановлено, що існуючі системи для визначення якості виготовлення вугільних струмознімальних вставок мають ряд недоліків, які ускладнюють вхідний контроль та унеможливлюють діагностування струмознімальних елементів у експлуатації. На основі даних фактів для потреб локомотивних депо запропоновано новий стенд, що дозволяє уникнути існуючих складнощів із діагностуванням вугільних вставок. У ході дослідження встановлено повсюдні порушення технологічних норм обслуговування струмоприймачів. Наукова новизна. На основі результатів експлуатаційних досліджень, що проводились на базі локомотивних депо, отримано залежності, базуючись на яких, запропоновано впровадити систему оперативного діагностування стану вугільних вставок у процесі експлуатації. У ході проведеного порівняльного аналізу існуючих та перспективних напрямків розробки струмознімальних елементів із підвищеною навантажувальною здатністю та зносостійкістю визначено конструктивні умови для вибору оптимального співвідношення складових вставок. Встановлено, що значна частина відмов виникає через недосконалість системи технічного обслуговування, для чого на основі експлуатаційних даних розроблено рекомендації. Практична значимість. Отримані результати аналізу інформаційних джерел визначають необхідність введення в матеріал вугільних вставок мідної складової, що дозволить підвищити навантажувальну здатність полозів струмоприймачів. Встановлено чисельні недоліки існуючих систем діагностування вугільних струмознімальних вставок полозів струмоприймачів, вирішення яких покладено за основу при створенні нових засобів та систем діагностування струмознімальних елементів. Це, в свою чергу, дозволяє підвищити термін експлуатації вставок та допоможе організувати відбракування неякісних струмознімальних елементів. Встановлена недосконалість системи технічного обслуговування струмоприймачів. Підвищення вимог до такої системи дозволить значно зменшити кількість поломок, викликаних підвищеним перехідним опором у системі «вставка – полоз струмоприймача»