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

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»

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»

Metoda prognozowania zużycia par ciernych w urządzeniach odbierających prąd

Purpose: Development a forecasting method of friction pairs wear of the current collection on electric rail transport. Relevance: The most costly in the operation of the electrified railway transport are maintenance and repair of contact networks and pantographs. The costs magnitude depends of the catenary type, electric rolling stock, materials of the friction pair „contact wire – contact strip” and environment parameters. For today there is no consensus regarding the choice of the pantograph contact strips type for the specific operating conditions of the electric rolling stock. Therefore, the resource elements of the friction pair ineffi ciently used. A solution to this problem would be to a forecasting method of friction pairs wear of the current collection. Scientific novelty: Developed a method forecasting wear of contact wires and contact strips basis on the of the neural network model. To build a neural network was used the experimental dependences and was taken into account the change pressing force of the pantograph along span of the catenary, current value, current collecting elements type and modify the parameters environment. Practical importance: The proposed method allows to estimate the wear of the contact pair without the necessity for additional bench tests. This will significantly increase the effectiveness of the design new and modernization of alreadyexploited contact network sections.Cel: Opracowanie metody prognozowania zużycia par ciernych urządzeń odbierających prąd w kolejowej trakcji elektrycznej. Znaczenie: Utrzymanie i naprawa systemu sieci trakcyjnej i pantografów są najbardziej kosztowne w eksploatacji elektrycznego taboru kolejowego. Wielkość kosztów zależy od typu sieci trakcyjnej, elektrycznego taboru kolejowego, materiałów, z których są wykonane pary cierne, tzn. przewodu jezdnego i nakładki stykowej oraz parametrów środowiska. Do dzisiaj nie dokonano wyboru typu nakładki stykowej pantografu dla konkretnych warunków eksploatacji elektrycznego taboru kolejowego. W związku z tym, właściwości elementów par ciernych nie są efektywnie wykorzystywane. Rozwiązaniem tego problemu może być metoda prognozowania zużycia par ciernych urządzeń odbierania prądu. Innowacja naukowa: Opracowana metoda prognozowania zużycia par ciernych przewodu jezdnego i nakładki stykowej jest oparta na modelu sieci neuronowej. W celu zbudowania sieci neuronowej wykorzystano zależności eksperymentalne i wzięto pod uwagę zmianę sił nacisku na pantograf wzdłuż przewodu trakcyjnego, wartość prądu, typy elementów urządzeń odbierania prądu i zmiany parametrów środowiska. Znaczenie praktyczne: Zaproponowana metoda pozwala ocenić zużycie pary ciernej przewodu bez konieczności przeprowadzenia dodatkowych badań stanowiskowych, co znacznie zwiększy efektywność projektowania nowych i modernizacji już istniejących odcinków sieci trakcyjnej