Исследователя Johns Hopkins открывают группу в составе клетки нерва в коже ответственной для касания ` активного'

Работа с genetically проектированными мышами -- и специально их вискеры -- Исследователя Johns Hopkins сообщают что они определило группу в составе клетки нерва в коже ответственной для чего они вызывают «активным касанием,» движения сочетание из и сензорного ощупывания нужных для того чтобы проводить внешний мир. Открытие этого основного сензорного механизма, описанное он-лайн 20-ое апреля в Невроне журнала, выдвигает поиск для более лучшего «умного» prosthetics для людей, одних которые снабубегут более естественную сензорную обратную связь мозг во время пользы.

Изучьте руководителя Даниеля O'Connor, Ph.D., ассистента профессора нейронауки на Медицинском Факультете Университета Джонаа Хопкинсаа, объясните что над прошлым несколько десятилетий, исследователя amassed богатство знание о чувстве касания. «Вы можете раскрыть вверх по учебникам и прочитать все о разных видах датчиков или клеток приемного устройства в коже,» он говорит. «Однако, почти все мы знаем от экспериментов где тактильное стимулирование было прикладной к неподвижной коже--иначе говоря, пассивное касание.»

Такое «пассивное касание,» O'Connor добавляет, нет как люди и другие животные нормально исследуют их мир. Например, он говорит, люди вводя темную комнату могли искать для светлого переключателя активно чувствовать стену с их руками. Для того чтобы сказать если предмет трудн или мягок, то, им вероятно было бы нужно отжать его с их перстами. Для того чтобы увидеть если предмет ровн или груб, то, они просмотрели бы их перста взад и вперед через поверхность предмета.

Каждая из этих форм касания совместило с движением, он говорит, активный путь исследовать мир, вернее чем ждущ для того чтобы иметь стимул касания быть представленным. Они каждое также требуют способности воспринять положение части тела относительное в космосе, способности известной как кинестезия.

Пока некоторое исследование предложило что такие же населенности клеток нерва, или невронов, могли быть ответствены для воспринимать и кинестезию и касатьться необходимое для этого внедрения сензорн-мотора, было ли это истинно и которому невроны выполняют этот подвиг в большинстве неизвестны, O'Connor говорит.

Для того чтобы узнать больше, O'Connor и его команда начали экспириментально систему с мышами которые позволили им записать электрические сигналы от специфических невронов устроенных в коже, во время и касания и движения.

Исследователя выполнили это, они сообщают, путем работа с членами лаборатории водить Дэвидом Ginty, Ph.D., бывшим членом преподавательского состава Университета Джонаа Хопкинсаа, теперь на Медицинском Институте Гарварда, для того чтобы начать genetically измененные мышей. В этих животных, был видоизменен тип сензорного неврона в вызванной коже афферентами Merkel так как они ответили к касанию -- их «родной» стимул, и одно длиной документированное в предыдущем исследовании -- но также к голубому свету, который снимают кожу с клетки нерва нормально не отвечают к.

Научные работники натренировали грызунов для того чтобы работать на мыш-определенном размер третбане который имел малый полюс прикрепленный к фронту который был моторизован для того чтобы двинуть к различным положениям. Прежде Чем мыши начали работать, исследователя использовали их систему сенсибилизированную касани-и-светом для того чтобы найти вискеры одиночно животного Merkel афферентно близко каждого и использовали электрод для того чтобы измерить электрические сигналы от этого неврона.

Больше как люди используйте их руки для того чтобы исследовать мир через касание, мышей используйте их вискеры, объясняет O'Connor. Следовательно, по мере того как животные начали работать на третбане, они двинули их вискеры взад и вперед в движении которое исследователя вызывают «исследовательский юркнуть.»

Используя скоростную фотокамеру сфокусированную на вискерах животных, исследователя приняли почти 55.000.000 кадров видео пока мыши работали и юркнули. Они после этого использовали компьютер-учить алгоритмы для того чтобы отделить движения в 3 различных категории: когда грызуны не юркнули или в контакте с полюсом; когда они юркнули без контакта; или когда они юркнули против полюса.

Они после этого соединили каждое из этих движений -- используя видео- снимки захваченные 500 времен каждая секунда -- к электрическим сигналам приходя от афферентов Merkel животных голуб-свет-чувствительных.

Результаты показывают что афференты Merkel произвели потенциалы действия -- электрические спайки которые невроны используют для того чтобы связывать друг с другом и мозг -- когда их связанные вискеры контактировали полюс. Что находить не был в частности удивительно, O'Connor говорит, из-за роли этих невронов солидной в касании.

Однако, он говорит, афференты Merkel также ответили робастно когда они двигали в воздух без касатьться полюсу. Путем delving в специфические электрические сигналы, исследователя открыли что потенциалы действия точно отнесли к положению вискера в космосе. Эти заключения предлагают ту игру афферентов Merkel двойная роль в касании и кинестезии, и в внедрении сензорн-мотора необходимом для активного касания, O'Connor говорит.

Хотя эти заключения определены к вискерам мыши, он предостерегает, он и его коллегаы верят что афференты Merkel в людях смогли служить подобная функция, потому что много анатомических и физиологопсихологических свойств афферентов Merkel кажутся подобными через ряд вида, включая мышей и людей.

Кроме линять свет на основном биологическом вопросе, O'Connor говорит, исследование его команды смогло также окончательно улучшить искусственние лимбы и числа. Некоторый prosthetics могл теперь взаимодействовать с людским мозгом, позволяющ пользователям двинуть их используя сразу сигналы мозга. Пока это движение огромное выдвижение за традиционным статическим prosthetics, оно все еще не позволяет ровному движению естественных лимбов. Путем интегрировать сигнализирует подобную к тем произведенным афферентами Merkel, он объясняет, исследователя могли окончательно мочь создать prosthetics который может послать сигналы о касании и кинестезии к мозгу, позволяющ движениям сродным к родним лимбам.

Источник: http://www.hopkinsmedicine.org/news/media/releases/discovering_the_basics_of_active_touch

Advertisement