Occhiali di protezione di realtà virtuale di uso dei ricercatori per studiare anatomia umana

Questa idea di storia è il primo di una serie periodica per caratterizzare la tecnologia e le tecniche che gli scienziati utilizzano nella ricerca biomedica.

Messo al sicuro nella stanza sul retro di un'edilizia della ricerca di Johns Hopkins, un computer ronza tranquillamente ad un'impostazione apparentemente modesta di un desktop e ad un paio degli occhiali di protezione.

Ma la magia vera è dietro quegli occhiali di protezione, che possono immergere il visualizzatore in una versione interattiva 3D dell'anatomia umana. Esaminando una fetta del cervello nella realtà virtuale è come “stare in una foresta dei neuroni„ dice il legno di Megan, Ph.D., il collega postdottorale alla scuola di medicina di Johns Hopkins University che ha catturato l'ingannare che adatta il software di realtà virtuale per l'uso del suo laboratorio. I gambi dei neuroni allungano in tutto il campo visivo, le fibre che viaggiano ad altri posti nel cervello per trasmettere i messaggi. Un genere di meraviglia puerile viene con cercare e vedere una tenda dei dendrites esili del neurone.

Il legno funziona nel laboratorio di Paul Fuchs, Ph.D., che è il vicepresidente per la ricerca e John E. Bordley professore della chirurgia del collo e della otorinolaringoiatria-Testa alla scuola di medicina di Johns Hopkins University. Studia la neuroscienza dell'audizione. Il legno ed altri apprendisti in laboratorio usano il sistema di realtà virtuale per immergersi nel delicato, struttura a forma di guscio di spirale della coclea, una parte dell'orecchio che i rumori bianchi dal suono negli impulsi elettrici hanno portato dai nervi al cervello.

Invece di prova di appiattire la struttura curva della coclea in una 2D immagine che può essere interpretata su uno schermo di computer, i ricercatori di guide di realtà virtuale si alzano vicino e personale con. Possono vedere le righe delle celle sensoriali allineate intorno alla struttura, con i neuroni che trascinano sotto loro. I colori sui tipi differenti delle cellule possono essere girati su e giù, inducendo le parti differenti dell'esemplare a illuminarsi intorno al visualizzatore.

Con realtà virtuale, è più facile da visualizzare come i dati esistono nelle dimensioni nell'ambiente, dice il legno. I ricercatori possono anche traversare con l'anatomia con i comandi tenuti in mano, girare la struttura dal suo lato ed esaminarlo dagli angoli che possono essere maldestri per catturare altrimenti, dice il legno. Uno strumento “di taglio„ integrato nel software lascia i ricercatori fare le fette artificiali nei loro campioni di tessuto virtuali.

Il programma può fare alcuno delle mansioni più noiose della ricerca, come il conteggio delle celle o rintracciamento delle strutture attraverso il tessuto, più facile, per non menzionare più divertente.

“State scalando appena lungo loro, rintracciandole,„ dice il legno. “Che è una sensazione completamente differente. Siete così tanto una parte di cui state esaminando.„

Le immagini virtuali sono fatte il più spesso usando la microscopia confocale, una tecnica di rappresentazione comunemente usata nella ricerca cellulare di biologia. La tecnica utilizza i laser che penetrano alle profondità precise nei campioni di tessuto e scandiscono il tessuto un livello per volta. Ciò genera una serie di immagini, tipicamente nei colori fluorescenti luminosi. Queste immagini possono essere livello osservato dal livello o radunato in un modello di istantanea 3D.

I modelli possono essere video su uno schermo di computer, senza la tecnologia di realtà virtuale. Tuttavia, alcune sfumature sono perse nella traduzione nelle immagini piane, dice il legno. Può essere più difficile completamente da capire le relazioni spaziali e come le strutture curvano verso o a partire dal visualizzatore. Inoltre, dice, il tessuto ed altre celle possono metter nel mezzosi quando i ricercatori stanno provando ad esaminare le funzionalità particolari.

“[Immagine piana di A] non vi dice che molto circa dove quelle strutture sono nello spazio 3D,„ dice il legno.

La realtà virtuale egualmente è stata uno strumento utile per l'insegnamento della High School e gli studenti universitari in laboratorio, legno dice. Molte delle strutture anatomiche dell'orecchio sono notoriamente difficili da spiegare. Ma quando gli studenti indossano gli occhiali di protezione di realtà virtuale, vedono la versione 3D della struttura, la girano e si muovono con. Poi, è molto più facile da ottenere una stretta intuitiva dell'anatomia.

Il laboratorio egualmente sta verificando le immagini di realtà virtuale generate dai dati di microscopia elettronica, un'altra tecnica di rappresentazione che fornisce le maschere a grana fine delle strutture cellulari minuscole. A differenza di microscopia confocale, questa tecnica richiede il tessuto di essere affettata fisicamente in anticipo e poi di essere fotografata un livello per volta.

Il legno ed i suoi colleghi hanno usato il software di realtà virtuale per impilare insieme le immagini di microscopia elettronica.

Il software, chiamato syGlass, ha luogo corrente nella beta fase di prova.

“È ancora un prodotto evolventesi,„ dice il legno. “Sono felice che stiamo ottenendo dentro su presto, in modo da possiamo contribuire a capire come è usato il più bene.„

Sorgente: https://www.hopkinsmedicine.org/