Нейроученые Чикагского университета разработали компьютерную модель, способную имитировать реакцию нервов руки на любой тип прикосновения к коже. Инструмент воссоздает ответ более 12 500 волокон с миллисекундной точностью, учитывая механику давления и движения тканей.
Программа позволяет ученые увидеть, как все группы нервных волокон реагируют на взаимодействие конечности с объектами. Модель поможет лучше понять механизмы осязания и внедрить новые свойства в бионические руки для перенесших ампутацию.
«Наконец мы можем посмотреть, как все нервы работают вместе, обеспечивая ощущение касания», — сказал доктор Слиман Бенсмайя, старшего исследователя проекта.
Модель описана в PNAS. Исследование основывается не многолетней работе команды Бенсмайя, изучавшей процессы, происходящие в нервной системе и мозгу при осязании.
Ранее для рассмотрения реакции на прикосновение ученым приходилось проводить дорогостоящие и длительные эксперименты с участием людей или животных. И даже тогда они могли записывать ответ одного нейрона за раз. Этого было недостаточно для оценки полной картины. Так, когда человек держит в руке телефон, часть нервов реагирует за счет рецепторов, расположенных в месте касания объекта и кончиков пальцев. Но давление на кожу активирует и множество других структур по всей руке. Симуляция позволила подробно рассмотреть этот процесс.
Модель также может лечь в основу чувствующих протезов. Инженеры стараются воссоздать активность нервов при взаимодействии с объектами. Модель позволяет увидеть реакцию на конкретные стимулы и воспроизвести ее за счет электрического воздействия.
0 комментариев