Искусственный датчик-нерв с эффектом синапса

Искусственный датчик-нерв с эффектом синапса

Учёные Стэнфорда в паре с коллегами Национального университета Сеула создали сенсорную нервную систему рефлексов. Устройство способно активировать рефлексы таракана, а также идентифицировать шрифт Брайля. Разработка — технологичный шаг производства искусственной кожи протезных конечностей. Благодаря такой коже становится возможным восстановление ощущения у пациентов с ампутацией конечностей. Эта же технология может применяться к роботизированной технике, наделяя роботов рефлекторными способностями.

Сенсорный псевдо нервный контур

Учёным удалось создать сенсорный псевдо нервный контур, предназначенный для внедрения в структуру покрытия («кожу») нейропротезных устройств и робототехники. Своего рода рудиментарный вариант псевдо нерва состоит из трёх главных элементов:

  1. Сенсорный датчик обнаружения незначительной силы.
  2. Гибкий электронный нейрон.
  3. Искусственный синаптический транзистор.

Синаптический транзистор – это уникальная  разработка специалистов Национального университета Сеула. Устройство моделирует синапсы человека.

Биологические синапсы способны транслировать сигналы и хранить информацию для реализации решений. Синаптический транзистор призван исполнять функции синапса.

Разработчики исследовали рефлекс коленного сустава, чтобы совершенствовать искусственный нерв до близкого аналога натуральной кожи. Это своего рода демонстрация новой функциональности протезов и роботов, обретающих чувственность.

На практике растяжение мышц коленного сустава человека приводит к формированию нервными окончаниями мышц определённых импульсов, передаваемых через нейрон. В свою очередь нейроном осуществляется трансляция определённых сигналов синапсам.

Синаптической сетью выполняется идентификация рисунка внезапного растяжения. Формируются два сигнала, заставляющие мышцы колена рефлексивно сокращаться и одновременно выполнять функцию регистрации ощущений в области мозга.

Практические эксперименты с тараканом и цилиндром

В рамках проводимых исследований учёные подключали искусственный нерв к лапе таракана и объединяли с механизмом сенсорного датчика.

Электронный нейрон успешно справился с преобразованием сигналов и последующей отправкой данных на синаптический транзистор. Так учёные заставили орган таракана энергично действовать.

Также был проведён эксперимент на обнаружение псевдо нервом разного рода ощущений касания. Например, при помощи устройства распознаются шрифты Брайля.

Другим экспериментом учёные хаотично поворачивали цилиндрический объект в области чувствительности датчика. Устройство точно определяло направление поворотов.

Конечно, технология псевдо нерва остается пока что в зачаточном состоянии. Для создания покрытий кожзаменителей протезов потребуются новые устройства обнаружения тепла и прочих ощущений, возможности встраивания в гибкие цепи, а также способы связки с мозгом. Однако начало уже положено.


По материалам: Stanford


Добавить комментарий

Внимание: Спам не пройдёт. Работает фильтрация комментариев. *