Loading

Штучна шкіра, створена в лабораторії, може «відчувати» точно так само, як і кінчики пальців людини. Це означає, що в один прекрасний день люди з протезами зможуть знову відчувати дотики.

Дослідники змогли відправити відчуття дотику у вигляді електричного імпульсу до відповідних клітини головного мозку мишей, що було проведено в рамках нового дослідження.

Що являє собою штучна шкіра?

Еластична і гнучка шкіра була виготовлена ​​з синтетичного каучуку. У його структурі є мікронні піраміди, які роблять каучук особливо чутливим до тиску. Це схоже на внутрішні міні-пружини матраца. Вчені посипали чутливий до тиску каучук мікроскопічними циліндрами вуглецю, які добре проводять електрику. Таким чином, коли до матеріалу торкалися, послідовність імпульсів генерировалась від датчиків.люди

Ця серія імпульсів потім відправлялася в клітини головного мозку, і це було схоже на те, як сенсорні рецептори на шкірі людини відправляють сигнали в головний мозок. Таким чином, вченим вдалося створити системи, які дуже схожі на механічні біологічні рецептори.

особливості експерименту

Щоб перевірити, чи може шкіра створювати електричні імпульси, на які могли б реагувати клітини мозку, вчені підключили синтетичну шкіру до ланцюга, з’єднаної з синім підсвічуванням. Коли до шкіри торкалися, датчик відправляв електричний імпульс на світлодіод, де спалахував синій колір. У реальному житті тактильні рецептори шкіри точно так же відправляють сенсорні сигнали в мозок. В ході експерименту з’ясувалося, що чим вище був тиск на штучну шкіру, тим швидше спалахували індикатори.

Потім в клітини мозку миші вчені додали спеціальний білок, який змушує їх реагувати на синій колір. Цей білок дозволив светодиодам діяти так само, як рецепторні клітини в шкірі. Коли запалювався синє світло, в клітини головного мозку мишей надходили сигнали про те, що до штучної шкіри торкалися.шкіра

Експеримент показав, що, коли відбувалося дотик до штучної шкіри, клітини мозку реагували точно так же, як мозок реагує на дотики до реальної шкірі. Результати дослідження були опубліковані 16 жовтня в журналі «Наука».

оптогенетики

Використання світла для стимуляції клітин мозку є досить новою знахідкою, яка називається оптогенетики. Вчені додають спеціальні білки в клітини мозку миші, які дозволять їм реагувати на світло, і показують, як працюють різні його ділянки. Перевага використання оптогенетики в порівнянні з іншими технологіями, які безпосередньо стимулюють нейрони (наприклад, електроди, які приєднуються до тканин мозку), в тому, що можна використовувати більш високі частоти. Мати таку технологію дуже важливо, оскільки вона більш точно відтворює образ того, як рецепторні клітини посилають сигнали в мозок.

Однак тестування все ще перебуває на ранній стадії, і вчені до цих пір не зазнали, як штучна шкіра буде взаємодіяти з людськими нейронами.

Вчені підключали датчики до роботизованою руці і до комп’ютера. Так вони змогли записати імпульсивні сплески. Але ці експерименти в першу чергу були призначені для того, щоб довести, що технологія може послати сигнал, який може бути зареєстрований сучасними протезами.

Природно, наступним кроком стане перевірка шкіри на вищих приматів. Кінцева мета в тому, щоб змусити шкіру стимулювати мозок людини.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Top