Главная страница > Новости > ОБЗОР НОВОСТЕЙ НЕЙРОТЕХНОЛОГИЙ 09.08.2020-14.08.2020

ОБЗОР НОВОСТЕЙ НЕЙРОТЕХНОЛОГИЙ 09.08.2020-14.08.2020

14 августа 2020

В сетчатке человека обнаружили «нанотрубки»

Сотрудники Монреальского университета нашли в человеческой сетчатке новую структуру, которая позволяет ее клеткам эффективно обмениваться кровью друг с другом. Ученые уже знали, что определенные участки сетчатки получают больше крови, чем другие. Но до сих пор было непонятно, как регулируется это перераспределение крови. Вокруг капилляров расположены перициты — клетки, которые способны контролировать количество крови, проходящей через капилляр: для этого они сжимают или расслабляют сосуд.

Исследователи использовали микроскопию, с помощью которой визуализировали изменения в сосудах у живых мышей, и показали, что перициты способны связываться друг с другом с помощью очень тонких структур — межперицитных туннельных нанотрубок. Через эти нанотрубки перициты могут «общаться» друг с другом и доставлять кровь в то место, где она наиболее необходима. Исследователи также показали, что капилляры теряют способность переносить кровь в необходимое место, если нанотрубки повреждены — например, после ишемического инсульта.

Туннельная нанотрубка выходит из одного перицита для соединения с другим через щелевой контакт. Он позволяет обмениваться небольшими молекулами и ионами кальция, но предотвращает прохождение крупных объектов, таких как органеллы.

Результаты исследования говорят о том, что дефицит микрососудов, наблюдаемый при нейродегенеративных заболеваниях, таких как инсульт, глаукома и болезнь Альцгеймера, может быть вызван потерей туннельных нанотрубок и нарушением распределения крови. Терапия, которая защищает эти наноструктуры, может исправить эти побочные эффекты, и теперь ученые стараются ее разработать.

Подробнее: https://indicator.ru/medicine/v-setchatke-cheloveka-nanotrubki-13-08-2020.htm

Стимуляция блуждающего нерва через ухо помогла выучить тона в китайском

Ученые из Питтсбургского университета разработали стимулятор-наушник, который может улучшить слуховое обучение с помощью стимуляции блуждающего нерва. Его опробовали на 36 англоговорящих добровольцах, которых учили распознавать тона в китайском языке. Несмотря на то, что по ходу обучения все участники стали лучше различать тона, те, кому стимулировали нерв через уха, учились это делать быстрее и к концу обучения стали отличать тона примерно на 45 процентов лучше.

Схема стимуляции блуждающего нерва через ухо

Во время обучения участники прослушивали пять китайских слогов с разными тонами и пробовали их отличить, а прослушивание совмещали со стимуляцией. Несмотря на то, что по ходу обучения все три группы начали лучше различать тона в китайском, та группа, которая получала стимуляцию, обучалась гораздо быстрее: к концу обучения контрольной группе удалось улучшить распознавание на 26 процентов, а активной группе удалось добиться таких же результатов уже к третьему блоку из шести.

Исследователи заключили, что стимуляция блуждающего нерва в действительности может улучшить распознавание слуховых стимулов и даже ускорить обучение, делая его более эффективным. При этом воздействие, судя по всему, довольно специфично: подобное обучение может не работать со всеми возможными стимулами, так что в будущих исследованиях необходимо будет строго контролировать особенности используемых стимулов.

Подробнее: https://nplus1.ru/news/2020/08/07/vagus-nerve-stimulation

Разработан голографический интерфейс для управления дронами

Специалисты из Университета науки и технологии Гонконга предлагают использовать устройства дополненной реальности для создания трехмерных карт местности, которые позволят пилотам управлять дронами, просто указывая геопозиционные точки на голограмме. Гарнитура дополненной реальности позволит управлять дроном с помощью жестов и взглядов — надо только дождаться, пока мобильная связь пятого поколения станет повсеместной.

Видео https://www.youtube.com/watch?v=a_rlThegoB0

Интерфейс устройства состоит из сочетания нескольких технологий: гарнитура Microsoft HoloLens генерирует дополненную реальность в виде цветной карты, которую можно разглядывать под любым углом при помощи камер глубины дрона и метода «рейкастинга» (при котором сцена строится на основе замеров пересечения лучей с визуализируемой поверхностью).

При этом система обеспечивает реалистичное и наглядное восприятие высоты и глубины, облегчая управление дроном. Жестом руки и взглядом пользователь в гарнитуре может передать команду дрону, указав цель на карте. Беспилотник отправляется туда, по пути обновляя 3D-карту. В демо-ролике видно, как это происходит. Из-за ограничений пропускной способности мобильного интернета система проходила тесты только в помещении, где есть Wi-Fi, но распространение связи 5G позволит начать полевые испытания.

Подробнее: https://hightech.plus/2020/08/09/razrabotan-golograficheskii-interfeis-dlya-upravleniya-dronami

Акупунктура в 3 раза увеличила выживаемость мышей при цитокиновом шторме

Гарвардские ученые выяснили, что акупунктура снижает системное воспаление у мышей и значительно повышает их выживаемость. Новая работа вдохновлена более ранними исследованиями, где положительное влияние акупунктуры наблюдалось при системном воспалении и ревматоидном артрите. Ученые провели эксперименты на моделях мышей и протестировали на них электроакупунктуру — вместо игл используются очень тонкие электроды, которые позволяют лучше контролировать интенсивность стимуляции.

Схема лечения по протоколу эксперимента

В первом этапе экспериментов они применили электроакупунктуру низкой интенсивности у мышей с цитокиновым штормом, вызванным бактериальным токсином. Эта стимуляция активировала ось блуждающего нерва и надпочечников, вызывая секрецию дофамина и хромаффинных клеток надпочечников, показали наблюдения. После лечения у мышей были более низкие уровни трех ключевых типов цитокинов, вызывающих воспаление. Их выживаемость составила 60% по сравнению с 20% у мышей без акупунктурной терапии.

Примечательно, что ось блуждающего нерва и надпочечников могла быть активирована с помощью стимуляции точек на задних конечностях, но не воздействием на точки брюшной полости. Это важный вывод с точки зрения управления определёнными противовоспалительными путями. Электроакупунктура высокой интенсивности на моделях мышей с сепсисом увеличивала выживаемость мышей с 20% до 80%, однако в данном случае очень важным было время лечения.

Подробнее: https://hightech.plus/2020/08/13/akupunktura-v-3-raza-uvelichila-vizhivaemost-mishei-pri-citokinovom-shtorme

Нервная система для роботов

В робототехнике осязание почти не используется — все данные о внешности предметов механизмы получают с помощью камер. Группа ученых из Национального университета Сингапура решила исправить этот недостаток. Свое изобретение ученые назвали Asynchronous Coded Electronic Skin (ACES) — его можно назвать экспериментальной искусственной нервной системой. ACES способна засекать прикосновения в 1000 раз быстрее своего прообраза — нервной системы человека.

Даже при использовании большого количества сенсоров комплексу требуется менее 60 наносекунд для локализации физического контакта. ASEC определяет форму, текстуру поверхности и твердость объекта всего за 10 миллисекунд, в 10 раз быстрее моргания глаза. В ходе первых экспериментов исследователи обучали систему понимать шрифт Брайля. Им удалось добиться точности в 92% при потреблении энергии в 20 раз меньшем, чем при использовании стандартного процессора фон Неймана.

Видео https://www.youtube.com/watch?v=tmDjoSIYtsY

В ходе тестирования сигналы с сенсоров обрабатывались нейроморфным чипом Intel Loihi или традиционным GPU. Процессор Intel Loihi, архитектура которого схожа со строением человеческого мозга, представляет собой чип, выполненный по 14-нм техпроцессу и содержащий в себе 130 тысяч нейронов и 130 миллионов синапсов. Эксперименты показали, что использование датчиков прикосновения и спайковой нейронной сети на 10% увеличивает точность распознавания предметов по сравнению с видеоданными.

Подробнее: https://habr.com/ru/company/intel/blog/513720/