U eksperimentu bez presedanaistraživači REMspacea uspješno su testirali moždani implantat koji stimulira motorički korteks tijekom REM faze i tako otvorili mogućnost utjecaja na naše snove. A to pak otvara vrata budućnosti u kojoj će manipulacija snovima i lucidno sanjanje postati stvarnost.

Uređaj za elektrostimulaciju mozga 📷 REMspace
Uređaj za elektrostimulaciju mozga REM prostor

Istraživači su ugradili elektrode u motorni korteks mozga, posebno ciljajući na područje odgovorno za kontrolu ispruženosti prstiju lijeve ruke. Predmet njihovog eksperimenta bio je jedan od njihovih istraživača, Michael Raduga, koji posjeduje jedinstvenu sposobnost izazivanja lucidnih snova. To im je omogućilo da istraže kako električna stimulacija tijekom sanjanja utječe na svijet snova.

Eksperiment je pokazao potencijal stimuliranja moždane kore da kontrolira snove 📷 REMspace
Eksperiment je pokazao potencijal stimuliranja moždane kore da kontrolira snove REM prostor

Tijekom eksperimenta slaba električna struja primijenjena je na ciljano područje mozga usred sna. Zapanjujuće, predmeti u Raduginom svijetu snova reagirali su na stimulaciju. Aktivacijom električnog signala predmeti su ispadali iz njegove ruke, pružajući jasan dokaz izravne veze između moždanog motoričkog korteksa i scenarija iz snova. Jednako fascinantno, intenzivna stimulacija nije poremetila Radugin san niti ga probudila iz sna.

Prema REMspaceu, ova tehnika ima sposobnost evociranja osjeta, pokreta, pa čak i emocija unutar snova. Ovi električni signali mogu poslužiti kao znakovi za induciranje lucidnih snova, a spavači su svjesni da sanjaju i mogu aktivno oblikovati san prema vlastitim željama.

Biosenzorski čip s ogromnim rasponom detekcije

Znanstvenici Kalifornijskog sveučilišta u Santa Cruzu značajno poboljšani biosenzori temeljeni na čipu, proširujući njihov raspon koncentracije detekcije za više od 10 000 puta. Ova poboljšanja, opisana u časopisu OPTIČKIomogućuju jednom prilikom istovremeno obavljanje više medicinskih testova na različitim biomolekulama, čak i pri vrlo različitim koncentracijama.

Kako bi to učinili, istraživači su kombinirali različite frekvencijske modulacije signala: visokofrekventnu lasersku modulaciju za razlikovanje pojedinačnih čestica pri niskim koncentracijama i niskofrekventnu lasersku modulaciju za otkrivanje velikih signala od više čestica istovremeno pri visokim koncentracijama. Također su implementirali povratnu petlju koja detektira kada su signali stvarno veliki i prema tome prilagođavaju ulaznu snagu lasera.

Optička postavka biosenzorskog čipa za sve namjene 📷 UCSC
Optička postavka biosenzorskog čipa za sve namjene UCSC

Primijenili su i iznimno brz algoritam, razvijen za identifikaciju signala pojedinačnih čestica pri niskim koncentracijama u stvarnom vremenu, a uz pomoć uređaja strojnog učenja prilagodili su se za analizu podataka u stvarnom vremenu na mjestu mjesta. Istraživači pomoću ove metode žele proučiti molekularne proizvode iz organoida umjetnog živčanog staničnog tkiva, ali i razne neurodegenerativne bolesti i tumore.

Molekularni mehanizam za poticanje rasta kose

Istraživači Kalifornijskog sveučilišta Irvine otkrili da stare pigmentne stanice u madežima kože mogu stimulirati snažan rast kose. Studija, objavljena u časopisu Prirodapokazao je da molekule osteopontina i CD44 imaju ključnu ulogu u tom procesu, što pak otvara nove mogućnosti u liječenju alopecije.

Hiperaktivacija rasta kose 📷 UCI
Hiperaktivacija rasta kose UCI

Ovo otkriće nudi novi uvid u odnos između starih stanica i vlastitih matičnih stanica tkiva te otkriva pozitivne učinke starih stanica na matične stanice folikula dlake. Ove informacije mogle bi se koristiti za razvoj novih terapija koje ciljaju na svojstva stare stanice i liječe širok raspon regenerativnih poremećaja, uključujući uobičajeni gubitak kose.

U međuvremenu, osim osteopontina i CD44, znanstvenici paralelno istražuju i druge molekule prisutne u nevusima dlakave kože i njihovu sposobnost da induciraju rast kose te vjeruju da će se uspjeti identificirati i dodatni moćni aktivatori koji će ljudima pomoći da se riješe ćelavosti.

Višenamjenski štit inspiriran lignjama

Nije nikakva novost da postoje materijali koji se pritiskom na prekidač mijenjaju iz tamnih u svijetle ili hladnih u vruće, samo blokiranjem ili odašiljanjem određenih valnih duljina. Ali sada su, inspirirani kožom lignje, kineski istraživači osmislili mekani premaz koji može regulirati svoju prozirnost u velikom rasponu valnih duljina, vidljivom, infracrvenom i mikrovalnom, i to istovremeno. Sposobnost ovog premaza demonstrirali su u pametnim prozorima i aplikacijama za nadzor zdravlja i upravljanje temperaturom io tome izvijestili u ACS Nano.

Dvoslojni premaz nastao je raspršivanjem tankog sloja srebrnih nanožica na rastegnuti elastomer 📷 ACS Nano
Dvoslojni premaz nastao je raspršivanjem tankog sloja srebrnih nanožica na rastegnuti elastomer ACS Nano

Istezanje i skupljanje materijala uzrokuje pukotine i neravne nabore na metalnoj površini. Skupljen, on blokira svjetlost, hvata infracrvenu toplinu i štiti od 99,9% mikrovalova koji bi mogli ometati uređaje. Rastezanjem se pak povećava optička prozirnost te sposobnost prijenosa topline i mikrovalova.

Ovaj materijal, kažu njegovi tvorci, može se koristiti za prijenos ili blokiranje bežičnih elektrokardiografskih signala, kao pokrivač koji zadržava tjelesnu toplinu ili raspršuje te za praćenje kretanja jer materijali proizvode temperaturne promjene koje se mogu detektirati infracrvenim kamerama.

Morphobot: transformator inspiriran životinjama

Robot Morphobot (M4) dizajniran je za putovanje preko složenih terena koristeći kotače, propelere, noge i ruke za kotrljanje, puzanje, čučanje, ravnotežu, prevrtanje i let. Ima četiri noge s dva zgloba zajedno s kanalnim ventilatorima pričvršćenim na noge i može hodati po neravnom terenu, prelaziti strme padine, prevrtati se preko velike prepreke, letjeti i puzati ispod prolaza s niskim stropom.

Morphobot je inspiriran životinjama, uključujući ptice, merkate i tuljane 📷 Northeastern
Morphobot je inspiriran životinjama, uključujući ptice, merkate i tuljane sjeveroistočni

Robot je težak 6 kg, dugačak 70 cm te širok i visok 35 cm. Ventilatori mogu mijenjati položaj između funkcije noge, potisnika propelera ili kotača. Morphobot je inspiriran životinjama, uključujući ptice, merkate i tuljane, a njegovi tvorci sa Sveučilišta Northeastern nadaju se da će njihova otkrića poboljšati dizajn robota koji se koriste u situacijama kao što su potraga i spašavanje, istraživanje svemira i automatizirana dostava paketa.

Otkrivena veza između mozga i crijeva

Mozak i probavni trakt su u stalnoj komunikaciji, prenoseći signale koji pomažu u kontroli hranjenja i drugih ponašanja. Ova opsežna komunikacijska mreža također utječe na naše psihičko stanje i povezana je s mnogim neurološkim poremećajima. Inženjeri MIT-a dizajnirali su novu tehnologiju za ispitivanje tih veza. Koristeći vlakna s ugrađenim različitim senzorima, kao i izvore svjetlosti za optogenetsku stimulaciju, uspjeli su kontrolirati neuronske sklopove koji povezuju crijeva i mozak kod miševa.

Izrada i karakterizacija mekih, multifunkcionalnih crijevnih vlakana 📷 MIT
Izrada i karakterizacija mekih, multifunkcionalnih crijevnih vlakana S

Istraživači su u studiju u časopisu Biotehnologija prirode pokazali da mogu pojačati osjećaj sitosti ili traženje nagrade manipuliranjem stanicama crijeva. U budućem radu nadaju se da će se istražiti neke od korelacija koje su primijećene između probavnog zdravlja i neuroloških stanja kao što su autizam i Parkinsonova bolest.

Pametni tekstil za sportsku odjeću

Flaster napravljen od nanomagnetnog kompozita u kombinaciji s vodljivom prednjom mogao bi biti budućnost naše sportske odjeće, vjeruju istraživači Odjela za inženjerstvo Kalifornijskog sveučilišta u Los Angelesu (UCLA), koji su otkrili da njihov tekstil može osjetiti i izmjeriti pokrete tijela, uključujući savijanje mišića i protok krvi kroz vene. Istraživači kažu da je uređaj na vlastito napajanje, rastezljiv, izdržljiv, vodootporan i da se može napraviti za samo nekoliko dolara. Budući da flaster može osjetiti male promjene u magnetskim poljima, može pretvoriti bilo koji pokret mišića u mjerljive električne signale koji se mogu bežično slati telefonskim aplikacijama.

Pametni tekstil tehnički nije izrađen od tkanine, ali ima njenu teksturu.  Napravljen je od gumenog flastera veličine dvije poštanske marke, ispunjen nanomagnetima.  Srebrom obložena vodljiva zašivena je na flaster u obliku zavojnice.  Mehaničke sile poput udarca prstom mogu deformirati uzorak magnetskih polja unutar gume i stvoriti električnu struju 📷 UCLA
Pametni tekstil tehnički nije izrađen od tkanine, ali ima njenu teksturu. Napravljen je od gumenog flastera veličine dvije poštanske marke, ispunjen nanomagnetima. Srebrom obložena vodljiva zašivena je na flaster u obliku zavojnice. Mehaničke sile poput udarca prstom mogu deformirati uzorak magnetskih polja unutar gume i stvoriti električnu struju UCLA

Ovaj pametni tekstil, predstavljen u časopisu Materija, ima samostalan pogon, rastezljiv je, izdržljiv, vodootporan i može se izraditi šivaćim strojem za nekoliko dolara. Jednog dana, vjeruju istraživači, mogao bi pomoći liječnicima u procjeni ozljeda mišića i podržati oporavak pacijenata.

Materijal nije samo osjetljiv nego i precizan pa detaljno prikazuje pokrete tijela i svake skupine mišića.  To omogućava mjerenje pokreta grla dok pijete vodu, pokrete gležnjeva dok hodate, a toliko je osjetljiv da može pratiti puls na zapešću.  Kada se pričvrsti na biceps, raspoznaje savijate li ruku ili grčite šaku, u kojoj mjeri i kolikom snagom 📷 UCLA
Materijal nije samo osjetljiv nego i precizan pa detaljno prikazuje pokrete tijela i svake skupine mišića. To omogućava mjerenje pokreta grla dok pijete vodu, pokrete gležnjeva dok hodate, a toliko je osjetljiv da može pratiti puls na zapešću. Kada se pričvrsti na biceps, raspoznaje savijate li ruku ili grčite šaku, u kojoj mjeri i kolikom snagom UCLA

Osim što je vodootporan, materijal se rasteže 3,5 puta više od svoje duljine i podnosi 100.000 ciklusa deformacije. Može se i samonapajati jer je sposoban biomehaničke sile pretvoriti u električnu energiju i funkcionirati kao generator, što ukida potrebu za glomaznim, teškim i krutim baterijama koje su obično potrebne u nosivim elektroničkim dizajnima.

Tanki senzor koristi korisničko sučelje, ali ne i baterije

Istraživači Nacionalnog sveučilišta u Singapuru (NUS) i A*STAR-ovog Instituta za istraživanje i inženjerstvo materijala (IMRE) osmislili su jednostavan, prikladan i učinkovit način praćenja oporavka rane.

Njihov PETAL senzorski flaster sastoji se od 5 kolorimetrijskih senzora koji za samo 15 minuta mogu odrediti status cijeljenja rane mjerenjem kombinacije biomarkera: temperature, pH, trimetilamina, mokraćne kiseline i vlažnosti rane. Ovi biomarkeri pažljivo su odabrani za učinkovitu procjenu upale rane, infekcije kao i stanja okoline rane.

U laboratorijskim eksperimentima, senzorski flaster pokazao je visoku točnost od 97 posto u razlikovanju kroničnih i opeklinskih rana koje zacjenjuju i onih koje ne zacjeljuju 📷 NUS
U laboratorijskim eksperimentima senzorski flaster pokazao je visoku točnost od 97 posto u razlikovanju kroničnih i opeklinskih rana koje zacjenjuju i onih koje ne zacjenjuju NUS

Papirnati flaster je tanak, fleksibilan i biokompatibilan, što mu omogućuje jednostavnu i sigurnu integraciju s oblogom. On je djelotvoran i bez izvora energije; slike senzora snima mobilni telefon, a analiziraju ih algoritmi umjetne inteligencije.


Australski istraživači sa Sveučilište za tehnologiju u Sydneyju su na godišnjem sastanku Europskog društva za ljudsku reprodukciju i embriologiju predstavila UI alat koji bi mogao pomoći muškarcima s problemima plodnosti.

SpermSearch je algoritam koji kod neplodnih muškaraca brže pronalazi spermu i točnije od liječnika kojima su za to potrebni sati mukotrpnog rada
SpermSearch je algoritam koji kod neplodnih muškaraca brže pronalazi spermu i točnije od liječnika kojima su za to potrebni sati mukotrpnog rada

Kako bi identificirali spermu za potpomognutu oplodnju intracitoplazmatskom injekcijom spermije (ICSI), embriolozi djelomično usitnjavaju uzorke tkiva i rastavljaju ih pincetom ili finim iglama. Sva prisutna sperma tada se ispušta u posebno pripremljenu tekućinu koja se stavlja u petrijevu zdjelicu. Istraživači su ovaj proces ubrzali pomoću umjetne inteligencije: uvježbali su algoritam za prepoznavanje stanica spermija pokazujući tisuće fotografija koje prikazuju i spermu, ali i visoke razine drugih stanica. Uvježbani algoritam pokazao se preciznijim od embriologa, identificirajući spermu u svakom pregledanom području tisuću puta brže od ljudskog stručnjaka.


Robo-rukavica pomaže učenju sviranja

Međunarodni istraživači prevođeni ekipom sa Sveučilišta Florida Atlantic (FAU) razvili su se prototip robotske rukavice koja bi mogla pomoći osobama koje su preživjele moždani udar da ponovno nauče svirati glazbene instrumente ili obavljati druge zadatke koji zahtijevaju spretnost prstiju.

Fleksibilna rukavica, predstavljena u Granice u robotici i umjetnoj inteligencijiima senzore koji mogu generirati kretanje i djelovati silom, tako da mogu pomoći i poboljšati prirodne pokrete ruku pacijenta.

Istraživači su također koristili umjetnu inteligenciju kako bi obučili rukavicu da razlikuju je li neka osnovna klavirska melodija odsvirana ispravno ili netočno, tako da može dati povratnu informaciju svom nositelju kako mu ide sviranje 📷 FAU
Istraživači su također koristili umjetnu inteligenciju kako bi obučili rukavicu da razlikuju je li neka osnovna klavirska melodija odsvirana ispravno ili netočno, tako da može dati povratnu informaciju svom nositelju kako mu ide sviranje FAU

Ova višeslojna robo-rukavica tiskana je u 3D pisaču i teži samo 191 gram. Mekane su i fleksibilne, a njihov se oblik može izraditi po narudžbi kako bi odgovarao anatomiji nositelja. Mekani pneumatski pokretači u vrhovima prstiju oponašaju prirodne, fino podešene pokrete ruku, a nizovi od 16 fleksibilnih senzora na vrhu svakog prsta daju taktilne osjećaje ruci korisnika nakon interakcije s objektima ili površinama.

Inspirirano pčelama

Unatoč tome što imaju veličinu mozga sjemenki sezama, pčele su izvrsne u donošenju odluka i mogle bi nadahnuti dizajn učinkovitijih robota i autonomnih strojeva, otkrili su znanstvenici Sveučilišta u Sheffieldu. Studija, objavljena u časopisu eŽivototkrila je složene strategije koje pčele koriste kako bi odlučile koje cvijeće vrijedi istražiti.

Znanstvenici su istrenirali 20 pčela da prepoznaju pet različitih boja umjetnog cvijeta.  Plavi cvjetovi uvijek su sadržavali šećerni sirup, zeleni cvjetovi gorki tonik, a preostale boje su ponekad imale glukozu 📷 eLife
Znanstvenici su istrenirali 20 pčela da prepoznaju pet različitih boja umjetnog cvijeta. Plavi cvjetovi uvijek su sadržavali šećerni sirup, zeleni cvjetovi gorki tonik, a preostale boje su ponekad imale glukozu eŽivot

Istraživanje je pokazalo da će pčele ekspresno odlučiti da će sletjeti na cvijet za koji misli da sadržava hranu, u prosjeku za 0,6 sekundi, odnosno jednako brzo odustati od cijene za koji misli da nije “jestiv”. Temeljem tog otkrića spinout tvrtka Opteran izradila je računalni model koji replicira pčelinji proces donošenja odluka, a struktura tog modela bila je vrlo slična fizičkom rasporedu mozga pčele.

Opteran razvija lagane, jeftine silikonske mozgove koje robotima i autonomnim vozilima omogućuju da vide, osjećaju, upravljaju i donose odluke poput insekata.

Više o temiIzvor:Bug.hr