Mustățile șobolanului: cercetările multidisciplinare dezvăluie modul în care simțim textura

Mustățile șobolanului: cercetările multidisciplinare dezvăluie modul în care simțim textura

Modul în care simțim textura a fost de mult un secret. Se recunoaște că nervii conectați la pielea vârfului degetelor sunt responsabili de observarea diferitelor suprafețe, dar modul în care o fac nu este bine înțeles. Rozătoarele realizează textura observând cu firele de păr. La fel ca vârful degetelor umane, firele de păr desfășoară numeroase lucrări, observând apropierea, precum și forma obiectelor, împreună cu aspectele suprafeței.

Matematicienii de la Universitatea din Bristol, Departamentul de Inginerie Matematică, s-au ocupat de neurologi de la Universitatea din Tuebingen din Germania, pentru a înțelege modul în care mișcarea unui păr pe o suprafață convertește informațiile de textură direct în semnale neuronale care pot fi vizualizate de minte.

Executând examinări de laborator de înaltă precizie pe un fir de șobolan autentic, încorporat cu versiuni de calcul, oamenii de știință au constatat că firele de păr imită antenele, reglate pentru a simți micile mișcări de alunecare aduse prin frecare între suprafață, precum și sugestia de parul.

„Unul dintre cele mai izbitoare lucruri pe care le-am găsit atât în ​​experimente, cât și în teoria a fost amplificarea de o mie de ori a semnalelor de forță minuscule percepute de vârful mustății la cea primită de neuroni la baza mustăților. Dintr-o dată ne-am dat seama că mustața acționează ca un amplificator, luând evenimente la scară mică și transformându-le rapid în impulsuri curate care pot fi preluate și procesate de creier ”, a declarat profesorul Alan Champneys de la Universitatea din Bristol, co - conducătorul acordului de modelare cu asociatul, dr. Robert Szalai. Dr. Thibaut Putelat a efectuat modelarea matematică aprofundată.

Cercetarea Transmiterea semnalelor de textură de-a lungul unui fir de șobolan, lansată în jurnal Rapoarte științifice de la autorul Nature, dezvăluie că conicitatea părului are impactul intensificării mișcărilor mici de înaltă frecvență chiar în modificări considerabile de tipul pulsului, eficiente, precum și mișcarea la nivelul foliculului de păr. La rândul său, neuronul aferent din foliculul pilos simte aceste modificări, precum și le transferă în minte.

„Este aproape ca și cum morfologia mustaței ar fi concepută pentru a transmite aceste semnale induse de frecare ca undele„ Aer condiționat ”deasupra mișcării„ DC ”a mușchetului care transmite informații despre proximitatea și duritatea suprafeței.

„Aceste unde ale aparatului de aer condiționat sunt, de asemenea, mici, precum și rapide, pentru a fi văzute de ochiul uman. Cu toate acestea, abordând această problemă într-un stil multidisciplinar, am avut de fapt capacitatea de a expune aceste valuri cu claritate pentru prima dată ”, a spus profesorul Champneys.

„Căutările au efecte și asupra atingerii umane, unde morfologia crestelor amprentelor digitale este mult mai complicată, totuși poate compara, de asemenea, aerul condiționat, precum și semnalele de curent continuu, în timp ce mintea noastră încearcă să desfacă numeroase fluxuri de informații cu privire la ceea ce simțim cu adevărat ", A spus dr. Maysam Oladazimi, care a efectuat experimentele ca parte a doctoratului său.

Descoperirile ar putea avea beneficii de anvergură, inclusiv modul în care texturile ar putea fi proiectate pentru a oferi indicii optime pentru persoanele cu deficiențe de vedere, pentru funcționarea siguranței umane în medii cu lumină slabă sau pentru instalații artistice captivante.

„Această cercetare deschide o serie de oportunități pentru viitorul loc de muncă. În calitate de neurologi, avem interesul să creăm o înțelegere mult mai aprofundată a căilor de semnalizare neuronală în discriminarea texturii, în timp ce colegii noștri din Bristol sunt dornici să verifice efectele stilului viitorului sistem de observare a robotilor ”, a declarat profesorul Cornelius Schwarz, care a condus experimentele la Universitatea din Tuebingen.

Profesorul Champneys a spus că cercetarea are o valoare deosebită pentru detectarea haptică în domeniul roboticii, unde roboții își simt literalmente mediul și reprezintă punctul central al multor cercetări actuale, în special pentru roboții care trebuie să acționeze autonom în întuneric, cum ar fi în căutare și misiuni de salvare. Profesorul Nathan Lepora și colegii de la Laboratorul de Robotică Bristol sunt pionieri în acest domeniu.

„Această cooperare interdisciplinară globală între experimentaliști și modelatori matematici a fost interesantă. Rezultatele din versiunile de sisteme informatice, precum și din experimentele de laborator de cercetare au mers împreună - doar cu un amestec de ambele am avut capacitatea de a ne dezvolta ”, a declarat profesorul Champneys.

Dorim să vă informăm despre un alt proiect foarte interesant care ajută la câștigarea banilor în lumea modernă: Semnale de tranzacționare despre pompa de criptomonede viitoare pe Binance schimb de pe canalul Telegram secret al investitorilor. Urmăriți pe YouTube despre semnalele criptopompei și comercianții club VIP.