Žurkas ūsas: Daudznozaru pētījumi atklāj, kā mēs jūtam tekstūru

Žurkas ūsas: Daudznozaru pētījumi atklāj, kā mēs jūtam tekstūru

Tas, kā mēs izjūtam tekstūru, patiesībā jau sen ir noslēpums. Ir atzīts, ka nervi, kas saistīti ar pirkstu galu ādu, ir atbildīgi par dažādu virsmas laukumu pamanīšanu, tomēr nav labi saprotams, kā viņi to dara. Grauzēji tekstūru pamana ar matiem. Tāpat kā cilvēka pirkstu galiem, matiņi veic daudzus darbus, pamanot priekšmetu tuvumu, kā arī formu, kā arī ārējo izskatu.

Bristoles universitātes Inženiertehniskās matemātikas katedras matemātiķi sadarbojās ar neirozinātniekiem no Tēbingenas universitātes Vācijā, lai saprastu, kā matu kustība pa visu virsmu pārveido tekstūras informāciju tieši neironu signālos, kurus var redzēt prāts.

Veicot augstas precizitātes pētījumu laboratorijas izmeklējumus ar īstu žurku matiem, kas apvienoti ar aprēķinu versijām, zinātnieki konstatēja, ka matiņi imitē antenas, kas noregulētas, lai uztvertu mazās nūjas kustības, ko rada berzēšana starp virsmas laukumu, kā arī ieteikums matiem.

„Viena no visspilgtākajām lietām, ko mēs atradām gan eksperimentos, gan teorijā, bija tūkstoškārtīga pastiprināšana sīkiem spēka signāliem, ko uztvēra ūsas gals, līdz tam, ko uztvēra neironi ūsas pamatnē. Pēkšņi mēs sapratām, ka ūsas darbojas kā pastiprinātājs, uzņemot mikrosvarīgus nūjas slīdēšanas notikumus un ātri tos pārvēršot tīros impulsos, kurus var uztvert un apstrādāt smadzenes, ”paziņoja profesors Alans Čampnejs no Bristoles universitātes, co - modelēšanas līguma vadība ar asociēto ārstu Robertu Szalai. Dr Thibaut Putelat veica padziļinātu matemātisko modelēšanu.

Žurnālā publicētais pētījums Tekstūras signālu nodošana gar žurku matiem Zinātniskie ziņojumi no autora rakstura Nature atklāj, ka matu sašaurināšanās ietekmē mazo augstfrekvences kustību pastiprināšanos ievērojami impulsveida modifikācijās, kā arī kustības matu matu folikulā. Savukārt aferentais neirons matu folikulā nojauš šīs modifikācijas, kā arī nodod tās prātam.

"Tas ir gandrīz tā, it kā ūsas morfoloģija būtu paredzēta šo berzes izraisīto signālu nodošanai kā" gaisa kondicionieris "viļņiem virs ūsas" DC "kustības, kas nodod informāciju par virsmas tuvumu un cietību.

Šie gaisa kondicionētāja viļņi ir arī maz, kā arī ātri apskatāmi cilvēka acīs. Tomēr, tuvojoties šai problēmai multidisciplinārā stilā, mums ir bijusi iespēja jau pirmo reizi skaidri atklāt šos viļņus, ”sacīja profesors Čampnejs.

“Meklējumiem ir ietekme arī uz cilvēku pieskārieniem, kur pirkstu nospiedumu izciļņu morfoloģija ir daudz sarežģītāka, tomēr var arī salīdzināt gaisa kondicionieri, kā arī līdzstrāvas signālus, jo mūsu prāts mēģina atdalīt daudzas informācijas plūsmas par to, ko mēs patiesībā jūtam , ”Sacīja doktors Maysam Oladazimi, kurš eksperimentus veica kā daļu no savas Ph.D.

Atzinumiem varētu būt tālejoši ieguvumi, tostarp tas, kā tekstūras var tikt izstrādātas, lai sniegtu optimālas norādes redzes invalīdiem, cilvēku drošības darbībām vāja apgaismojuma apstākļos vai visaptverošām mākslas instalācijām.

“Šis pētījums paver vairākas iespējas darbam nākotnē. Kā neirozinātnieki esam ieinteresēti radīt daudz padziļinātu izpratni par nervu signālu ceļiem tekstūras diskriminācijā, savukārt mūsu kolēģi Bristolē vēlas pārbaudīt nākotnes robotu pamanīšanas sistēmu stila efektus, ”sacīja profesors Kornēlijs Švarcs. kurš vadīja eksperimentus Tībingenes universitātē.

Profesors Šampnijs sacīja, ka pētījums bija īpaši vērtīgs haptiskajai sensācijai robotikas jomā, kur roboti burtiski izjūt savu vidi un ir daudzu pašreizējo pētījumu uzmanības centrā, īpaši attiecībā uz robotiem, kuriem tumsā ir jārīkojas autonomi, piemēram, meklēšanā. un glābšanas misijas. Profesors Neitans Lepora un kolēģi Bristoles robotikas laboratorijā ir pionieri šajā jomā.

„Šī globālā starpdisciplinārā sadarbība starp eksperimentālistiem, kā arī matemātiskajiem modelētājiem bija interesanta. Tas izriet no datorsistēmas versijām, kā arī no izpētes laboratorijas eksperimentiem, kas bija kopā - mums bija iespēja attīstīties tikai ar abu veidu kombināciju, ”paziņoja profesors Čampnejs.

Mēs vēlamies jūs informēt par vēl vienu ļoti interesantu projektu, kas palīdz pelnīt naudu mūsdienu pasaulē: Tirdzniecības signāli par gaidāmais kriptovalūtas sūknis vietnē Binance apmaiņu no investoru slepenā Telegram kanāla.Skatieties vietnē YouTube par kriptogrāfijas sūkņa signāli un tirgotāju VIP klubs.