Mustaqet e miut: Hulumtimi multidisiplinar zbulon se si e ndiejmë strukturën

Mustaqet e miut: Hulumtimi multidisiplinar zbulon se si e ndiejmë strukturën

Se si e ndiejmë strukturën ka qenë prej kohësh një sekret. Isshtë e njohur që nervat e lidhur me lëkurën e majës së gishtit janë të ngarkuar të vërejnë zona të ndryshme sipërfaqësore, por mënyra se si e bëjnë atë nuk kuptohet mirë. Brejtësit kryejnë vërejtjen e strukturës me flokët e tyre. Ashtu si majat e gishtave të njeriut, qimet kryejnë punë të shumta, duke vërejtur afërsinë, si dhe formën e sendeve, së bashku me paraqitjet e sipërfaqes.

Matematikanë nga Departamenti i Matematikës Inxhinierike të Universitetit të Bristol, u morën me neuroshkencëtarët nga Universiteti i Tuebingen në Gjermani, për të kuptuar se si lëvizja e një qimeje në të gjithë një sipërfaqe shndërron informacionin e strukturës drejt në sinjale nervore që mund të shihen nga mendja.

Duke ekzekutuar ekzaminime laboratorike të hulumtimit me saktësi të lartë në një qime miu origjinale, të përfshirë me versione llogaritëse, shkencëtarët gjetën që qimet imitojnë antena, të akorduara për të kuptuar lëvizjet e vogla të rrëshqitjes së shkopit të sjellë nga fërkimi në mes të sipërfaqes, si dhe sugjerimin e floket.

“Një nga gjërat më goditëse që gjetëm si në eksperimente ashtu edhe në teori ishte përforcimi mijërafish i sinjaleve të vockla të forcës të perceptuara nga maja e mustaqes në atë të marrë nga neuronet në bazën e mustaqeve. Papritmas e kuptuam që mustaku po vepron si një përforcues, duke marrë ngjarje në shkallë mikro-rrëshqitëse dhe duke i kthyer me shpejtësi në impulse të pastra që mund të merren dhe përpunohen nga truri ", tha profesori Alan Champneys nga Universiteti i Bristol, bashkë - udhëheqja e marrëveshjes së modelimit me bashkëpunëtorin, Dr. Robert Szalai. Dr. Thibaut Putelat kreu modelimin e thelluar matematikor.

Hulumtimi Bartja e sinjaleve të strukturës përgjatë një qime miu, lëshuar në revistë Raportet shkencore nga autori Natyra, zbulon që zvogëlimi i flokëve ka ndikimin e intensifikimit të lëvizjeve të vogla me frekuencë të lartë drejt në modifikime të konsiderueshme të ngjashme me impulsin si dhe lëvizjen në gjëndrën e flokëve të flokëve. Nga ana tjetër, neuroni aferent në gjëndrën e flokëve i ndjen këto modifikime, si dhe i transferon ato në mendje.

"Almostshtë pothuajse sikur morfologjia e mustaqeve të jetë projektuar për të përcjellë këto sinjale të shkaktuara nga fërkimi si valë" Kondicioneri "në majë të lëvizjes" DC "të mustaqit që përcjell informacionin për afërsinë dhe fortësinë e sipërfaqes.

“Këto valë të kondicionerit janë gjithashtu të pakta, si dhe të shpejta për tu parë nga syri i njeriut. Sidoqoftë, duke iu afruar kësaj telashe në një stil multidisiplinar, ne në të vërtetë kemi pasur aftësinë t'i ekspozojmë këto valë me kthjelltësi për herë të parë, "tha profesor Champneys.

"Kërkimet kanë efekte edhe për prekjen njerëzore, ku morfologjia e kreshtave të shtypura nga gishtat është shumë më e komplikuar, megjithatë mund të krahasojë kondicionerin si dhe sinjalet DC ndërsa mendja jonë përpiqet të shkëpusë rrjedha të shumta informacioni në lidhje me atë që në të vërtetë po ndiejmë. , ”Tha Dr. Maysam Oladazimi, i cili kreu eksperimentet si pjesë e Ph.D.

Gjetjet mund të kenë përfitime të mëdha, përfshirë mënyrën se si mund të projektohen teksturat për të siguruar shenja optimale për personat me shikim të dobët, për funksionimin e sigurisë njerëzore në mjedise me dritë të ulët, ose për instalime artistike gjithëpërfshirëse.

“Ky hulumtim hap një numër mundësish për punë të ardhshme. Si neuroshkencëtar, ne kemi një interes për të krijuar një kuptim shumë më të thelluar të rrugëve të sinjalizimit nervor në diskriminimin e strukturës, ndërsa bashkëpunëtorët tanë në Bristol janë të etur për të kontrolluar efektet për stilin e sistemeve të ardhshme të vëzhgimit të robotëve ", tha profesori Cornelius Schwarz, i cili udhëhoqi eksperimentet në Universitetin e Tuebingen.

Profesor Champneys tha se hulumtimi ishte me vlerë të veçantë për ndjeshmërinë haptike në fushën e robotikës, ku robotët ndjejnë fjalë për fjalë mjedisin e tyre dhe është fokusi i shumë kërkimeve aktuale, veçanërisht për robotët që duhet të veprojnë në mënyrë autonome në errësirë, të tilla si në kërkim dhe misionet e shpëtimit. Profesori Nathan Lepora dhe kolegët në Laboratorin e Robotikës në Bristol janë pionierë në këtë fushë.

“Ky bashkëpunim global ndërdisiplinar midis eksperimentistëve dhe modeluesve matematikorë ishte interesant. Lind nga versionet e sistemit kompjuterik, si dhe nga eksperimentet laboratorike kërkimore të shkuara së bashku - ishte vetëm me një përzierje të të dyve që ne kishim aftësinë për të bërë zhvillimin tonë, "deklaroi profesor Champneys.