Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Прикосновения к искусственной коже научились передавать в мозг

Инженерами из Стэнфордского университета представлена искусственная кожа, которая состоит из двух слоев, верхний из которых отвечает за механическую чувствительность, а нижний – за передачу электрических сигналов и перевод их в биохимические стимулы, совместимые с нервными клетками.

Прикосновения к искусственной коже научились передавать в мозг

Ранее в 2010 году команда впервые описала использование пластика и каучука для создания датчика давления путем измерения естественной упругости их молекулярных структур. Затем они увеличили чувствительность датчика, добавив тонкому пластику структуру вафли. Для превращения полученного механического сигнала в электрический ученые добавили в вафельную структуру углеродных нанотрубок. Оказываемое на пластик давление сжимает нанотрубки и приближает их друг другу, позволяя проводить электричество.



Человеческая кожа передает тактильную информацию в мозг в виде коротких электрических импульсов. Пластиковый датчик способен подобно коже распознавать давление от легкого прикосновения до крепкого рукопожатия и передавать электрические импульсы различной интенсивности. Затем ученые подключили механосенсоры ко второму слою, способному проводить импульсы до нейронов.

Для создания второго слоя ученым пришлось обратиться к коллегам из научно-исследовательского центра Xerox в Пало-Альто, которые обладают технологией нанесения гибких электросхем на пластик с помощью струйного принтера. Также исследователям пришлось доказать, что передаваемый электрический импульс может быть воспринят нейроном. Для этого ученые использовали методы оптогенетики – они создали у клеток чувствительность к определенным длинам волн света так, чтобы процессы в клетках останавливались или запускались под действием излучения.

Работоспособность слоя команда подтвердила экспериментально – исследователи создали цепь нейронов, которую подвергли воздействию светом, сгенерированным искусственной кожей. Также ученые показали возможность прямой стимуляции нейронов электрическими импульсами без перехода к световому излучению.

Результаты работы опубликованы в Science.

Всего человеческая рука различает шесть типов ощущений, на данный момент исследователям удалось смоделировать лишь один. В дальнейшем команда планирует научить кожу отличать различные по характеру воздействия, например, различать прикосновение вельвета и шелка, отличать горячее и холодное. Технология двухслойной кожи позволяет добавлять к сенсору новые «чувства» без изменения общей концепции. Группа профессора Бао уже больше десяти лет трудится над созданием искусственной кожи, которая могла бы служить полноценной заменой настоящей: была бы гибкой, имела все чувства (прикосновение, температура, боль), а также способность к регенерации.

Автор: Евгений Анохин





Ссылка на источник

Tags: биотехнология, изобретения, мозг, нейрофизиология, протезирование
Subscribe

Posts from This Journal “протезирование” Tag

Buy for 20 tokens
На днях наш корреспондент посетила лекцию Георгия Носова (Georgii Nosov), нейробиолога из Университета Мюнстера, который рассказывал о поучительных историях из жизни нейронов и людей, их изучающих. «Главными героями» лекции стали эксперименты, которые сыграли ключевую роль в…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments