Виртуальное осязание исследования бакенбард

Митра Хартманн

Крысы могут рыться в мусоре, сваливают в кучи или бегут через подземный тоннель с их закрытыми глазами. Поэтому их бакенбарды развились, чтобы дать им подробный смысл их окружающей среды, еще более точной, чем у животных, таких как кошки и собаки. Новая компьютерная модель того, как наши друзья с раздражительным носом перемещают свои бакенбарды, могла привести к лучшему пониманию того, как мозг обрабатывает осязание, и даже ускорьте разработку покрытых крупицей роботов.Отсутствие бакенбард является уникально человеческой чертой среди млекопитающих, то, вынуждающее нас полагаться на сенсорный ввод от пальцев для большей части своей осязательной информации.

Проблема с изучением, как эти сенсации сообщают мозгу в людях, однако, состоит в том, что рука является чрезвычайно сложной. “Это имеет тонну мышц и эластичности кожи, и мы не знаем, где датчики”, говорят биопрепарат и инженер-механик Митра Хартманн из Северо-Западного университета в Эванстоне, Иллинойс.Шевеление бакенбардами.

3D модель реалистично представляет, как реальная крыса исследует свою окружающую среду.Кредит: Митра Хартманн, Северо-Западный университетБольше научных видео новостей

Бакенбарды, она говорит, намного более просты. Каждые из 60 бакенбард крысы заканчиваются в фолликуле ниже кожи. Поскольку крупица касается объекта, фолликул признает, сколько давления оказывается и сколько согнула крупица. Это может тогда передать эту информацию к мозгу, коррелирующему ввод от всех 60 бакенбард для создания идеи формы объекта, который исследует крыса.

Для воссоздания этой сенсации самостоятельно Хартманн предлагает, чтобы Вы закрыли глаза и взяли кофейную чашку со своего стола. Сознательно или нет, Ваши пальцы касаются чашки один за другим в определенном заказе и на различных расстояниях от друг друга, устанавливая размер и форму чашки.

Все время Ваш мозг объединяет эту информацию и превращает ее в трехмерное (3D) восприятие.Крыса двигается, или «метелки», ее бакенбарды таким же образом.

Каждая крупица перемещается независимо от других и мышц в щеке, и каждый питается в отдельную группу нейронов в мозгу. “Это – красивая вещь”, говорит вычислительный биолог Тони Прескотт из университета Шеффилда в Соединенном Королевстве, не вовлеченный в проект.Сотни смахивающего исследования исследователей, и выручить их, Хартманна и ее коллег решили построить 3D компьютерную модель бакенбард крыс, которые они описывают онлайн сегодня в PLoS Вычислительную Биологию. Бригада разместила крыс в 3D лазерный сканер и просмотрела их носы для планирования точной морфологии их бакенбард и щек. Путем применения предыдущих знаний того, как крыса смахивает в различных ситуациях, они создали вычислительную модель, реалистично моделирующую усатые исследования реальных крыс (посмотрите видео).

“Это – очень важная работа по ряду причин”, говорит Прескотт. В ближайшей перспективе модель крупицы, которая является открытым источником, может помочь нейробиологам лучше понять осязательный сенсорный ввод. Хартманн не ожидает, что он заменит крыс в лаборатории, но это могло бы помочь предсказать, как информативные эксперименты нейробиологии с помощью бакенбард будут.

Модель может также помочь ускорить разработку вдохновленных крысой биоподражательных роботов, которые в настоящее время строят Хартманн и Прескотт. В черном как смоль bewhiskered робот мог использовать осязательные сенсации вместо камер для подбирания картины его окружающей среды.

Кроме того, Хартманн предполагает, что способность чувствовать себя прекрасно резолюция могла помочь роботу выполнить задачи, такие как нахождение трещины в трубе. Несмотря на то, что она говорит, что такие сложные бакенбарды все еще далеко, “чрезвычайно захватывающе” думать об их возможных заявлениях.


VIRTU-VIRUS.RU