Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
EKG bez elektrod
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Technologia
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Unikatowa metoda stymulacji mózgu naśladująca sposób, w jaki tworzymy wspomnienia, wydaje się poprawiać zdolność ludzi do zapamiętywania nowych informacji. Pierwsze eksperymenty sugerują, że ta prototypowa „proteza pamięci” nie tylko pomaga ludziom cierpiącym na zaburzenia negatywnie wpływające na zdolność do zapamiętywania, ale działa u nich bardziej efektywnie, niż u zdrowych. Być może w przyszłości bardziej zaawansowana wersja takiej protezy będzie pomagała osobom, które utraciły pamięć w wyniku urazu czy chorób neurodegeneracyjnych.
Profesor Sam Deadwyler z Wake Forest Baptist wraz z zespołem od ponad 20 lat pracuje nad technologią naśladowania procesów zachodzących w hipokampie, kluczowej strukturze mózgu, która bierze udział w tworzeniu pamięci krótkotrwałej i przenoszeniu informacji z pamięci krótkotrwałej do długotrwałej. Naukowcy postanowili wykorzystać elektrody wszczepiane do mózgu, by zrozumieć wzorce aktywności elektrycznej pojawiające się podczas zapamiętywania, a następnie wykorzystać te same elektrody do sztucznego stworzenia takich wzorców. Badania prowadzono na zwierzętach oraz na ochotnikach, którzy mieli wszczepione elektrody w ramach leczenia epilepsji.
Bliski współpracownik profesora Deadwylera, doktor Rob Hampson wraz z kolegami z Wake Forest University School of Medicine przeprowadzili eksperymenty nad praktycznym wykorzystaniem wspomnianych badań. Znaleźli 24 ochotników z elektrodami wszczepionymi z powodu epilepsji. Część z tych osób miała też uszkodzenia mózgu.
Wolontariusze brali udział w testach pamięci. Każdemu z nich na ekranie komputera pokazano obrazek. Po pewnym czasie widzieli ten sam obrazek, ale w towarzystwie innych. Ich zadaniem było wskazanie, który z obrazków widzieli już wcześniej. Ten test pamięci krótkoterminowej powtórzono 100-150 razy.
Kolejny test, tym razem pamięci długoterminowej, rozpoczęto 15–90 minut po zakończeniu pierwszego. Tym razem badani widzieli na ekranie 3 obrazki i proszono ich, by wskazali ten, który wydaje im się znajomy.
Oba testy powtórzono dwukrotnie. Za pierwszym razem, by zarejestrować aktywność elektryczną w hipokampie. Za drugim razem podczas testu elektrody stymulowały mózgi badanych, korzystając z wcześniej zarejestrowanego wzorca. Wzorzec ten był inny w przypadku każdej z osób.
Naukowcy zauważyli, że proteza pamięci pozwalała na uzyskanie lepszych wyników w teście pamięci. Badani znacznie lepiej zapamiętywali, gdy w czasie testu ich mózgi były stymulowane przez elektrody według wzorca zarejestrowanego w czasie pierwszego testu. Badani uzyskiwali od 11 do 54 procent lepsze wyniki. Największa poprawa zaszła u tych osób, które na początku eksperymentów miały najpoważniejsze problemy z pamięcią.
Wszystkim uczestnikom eksperymentu elektrody usunięto po tym, jak ich lekarze zakończyli badania związane z dręczącą ich epilepsją. Jednak autorzy protezy pamięci mają nadzieję, że mimo to pacjenci będą odczuwali pozytywne skutki eksperymentu. Teoretycznie bowiem stymulacja elektryczna, jaką otrzymali, może wzmocnić połączenia pomiędzy neuronami w ich hipokampach.
Być może w przyszłości udoskonalona proteza pamięci będzie szeroko używana, by pomóc ludziom z różnymi zaburzeniami. Pierwszymi kandydatami do tego typu leczenia będą zapewne osoby z urazami mózgu. Pomoc osobom z urazami hipokampu powinna być łatwiejsza niż osobom z chorobami neurodegeneracyjnymi, gdyż te ostatnie zwykle uszkadzają wiele regionów mózgu. Zanim jednak takie urządzenia powstaną, musimy znacznie więcej dowiedzieć się o badaniu mózgu i rozwiązać wiele problemów technicznych.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Badacze z organizacji Public Intelligence opublikowali informację dotyczącą broni, która nie zabija, a którą chce budować lub udoskonalać Pentagon. Taka broń ma posłużyć przede wszystkim do rozwiązywania konfliktów bez eskalowania przemocy i wywoływania niechęci czy nienawiści do żołnierzy.
Analitycy twierdzą, że obecnie używana broń tego typu nie tylko pozwala na zażegnanie kryzysu, ale wywołuje też pozytywny oddźwięk u miejscowej ludności.
Jednym z takich urządzeń jest Raytheon Active Denial System. To urządzenie mikrofalowe, które na krótki czas podgrzewa skórę. Temperatura jest na tyle wysoka, że „ostrzelany“ jest zmuszony do wycofania się, jednocześnie zaś broń ma nie powodować ran. Pentagon chce zwiększyć zasięg systemu tak, by niemożliwe było zbliżenie się do niego na odległość pozwalającą na ostrzelanie z małej broni ręcznej.
Innym urządzeniem jest Distributed Sound and Light Array (DSLA). To połączenie laserów, świateł i systemu dźwiękowego, które ma zdezorientować tłum. Ma jednak tę wadę, że użyte z bliskiej odległości może uszkodzić uszy i oczy.
W przyszłym roku Pentagon rozpocznie testy udoskonalonego granatu hukowego. Ma on oślepiać człowieka na 10 sekund i wystawiać go na działanie dźwięku o natężeniu 143 decybeli.
Udoskonalona zostanie też gumowa amunicja. Wojskowi domagają się, by miała ona większy zasięg i została wyposażona w barwnik pozostawiający ślady na ubraniu i ciele ostrzelanego, by można było go później zidentyfikować.
Jeśli zaś chodzi o broń, która jeszcze nie istnieje, to na „liście życzeń“ Pentagonu znalazły się dwa interesujące systemy. jeden z nich to Subsurface Non-Lethal Engagement-Impulse Swimmer Gun. Ma być to broń generująca pod wodą impuls dźwiękowy, który z odległości nawet 150 metrów będzie wywoływał zaburzenia orientacji oraz nudności u wrogich płetwonurków. Odmiana tego systemu będzie generowała nanosekundowy impuls elektryczny, powodujący utratę kontroli nad mięśniami. Pentagon nie wyklucza takiej modyfikacji tej broni, że możliwe będzie zatrzymywanie za jej pomocą samochodów lub statków, poprzez przeciążenie ich systemów elektronicznych.
Najciekawszym pomysłem ma być jednak Laser Based Flow Modification. W zamierzeniach pomysłodawców tego systemu, pozwoli on na „ostrzelanie“ krawędzi natarcia skrzydła samolotu, dzięki czemu zmieni się siła nośna i maszyna zostanie zmuszona do lądowania.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Trzech naukowców z Goddard Space Fight Center otrzymało od NASA grant w wysokości 100 000 USD, który jest przeznaczony na rozwój technologii laserowego zbierania próbek. Ich bezdotykowe kolekcjonowanie eliminuje ryzyko zanieczyszczenia.
Obecny w science-fiction, przede wszystkim w Star Treku, system laserowego zbierania próbek, znajduje się w zasięgu współczesnej technologii - stwierdził Paul Stysley. Wraz z Demetriosem Pouliosem i Barry'm Coyle'em próbowali oni stworzyć laserowe urządzenie służące do sprzątania orbity okołoziemskiej. Okazało się jednak, że lasery, przynajmniej obecnie, nie radzą sobie z tak dużymi obiektami jak np. szczątki satelitów. Mogą być jednak użyte do zbierania próbek.
Stysley, Poulios i Coyle zajmą się badaniem trzech technologii. Pierwsza zakłada użycie dwóch przeciwległych promieni lasera. Jest ona już używana w ograniczonym zakresie do przesuwania cząsteczek, jednak wymaga istnienia atmosfery, przez co nie będzie się nadawała do wielu zastosowań. Druga technologia, przetestowana w laboratorium, korzysta z optycznego solenoidu. Jest on opisywany przez uczonych jako promienie, których intensywność osiąga maksimum spiralnie do osi rozprzestrzeniania się. Pozwala ona przesuwać cząsteczki w kierunku źródła światła. Wiadomo też, że działa w próżni, co pozwoli na wykorzystanie jej w przestrzeni kosmicznej. W końcu trzecia, obecnie czysto teoretyczna technologia, korzystająca z pola elektromagnetycznego opisywanego przez funkcję Bessela pierwszego rodzaju. Zakłada ona wytworzenie pól magnetycznych lub elektrycznych wokół cząsteczek i nadanie im w ten sposób przyspieszenia.
Chcemy być pewni, że dobrze rozumiemy działanie tych technik. Mamy nadzieję, że jedna z nich spełni nasze oczekiwania. Dopiero zaczynamy nad tym pracować. To nowe zastosowanie, którym nikt się dotąd nie zajmował - mówi Coyle.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Boeing poinformował o udanym pierwszym teście rakiety CHAMP. Urządzenie Counter-electronic High-powered Microwave Advanced Missile Project to bezpieczna alternatywa dla broni kinetycznej. Jej zadaniem jest unieszkodliwienie wykorzystujących elektronikę systemów przeciwnika, bez jednoczesnego powodowania ofiar w ludziach czy zniszczeń infrastruktury.
Pierwszy test wykazał, że rakietę można kontrolować w czasie lotu. Jest też możliwa precyzyjna kontrola modułu High-powered Microwave.
CHAMP nie tylko jest bezpieczniejsza dla postronnych osób i infrastruktury, ale również bardziej skuteczna od broni kinetycznej. Wysyła ona silne impulsy mikrofalowe, których zadaniem jest niszczenie elektroniki na wybranych obszarze. Impulsy te dotrą również do ukrytych głęboko pod ziemią centrów dowodzenia, które dotychczas były nieosiągalne dla konwencjonalnej broni.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Fizycy z Narodowych Instytutów Standardów i Technologii (NIST) jako pierwsi w historii doprowadzili do splątania dwóch jonów za pomocą mikrofal. Dotychczas w tym celu wykorzystywano lasery.
Prace te pokazują, że w przyszłości możliwe będzie zastąpienie wielkich systemów laserowych niewielkimi źródłami mikrofal, takimi jak np. wykorzystywane w telefonach komórkowych.
Mikrofale już wcześniej były używane do manipulowania jonami, jednak teraz, dzięki umieszczeniu źródła ich emisji bardzo blisko jonów, w odległości zaledwie 30 mikrometrów, udało się uzyskać splątanie atomów. Możliwość splątywania cząsteczek to jeden z podstawowych warunków transportu informacji i korekcji błędów w przyszłych komputerach kwantowych.
Podczas swoich prac naukowcy wykorzystali źródło mikrofal umieszczone w układzie scalonym zintegrowane z pułapką jonową oraz stołowy zestaw laserów, luster i soczewek. Zestaw ten jest dziesięciokrotnie mniejszy niż dotychczas wykorzystywane. Użycie ultrafioletowego lasera o niskiej mocy wciąż jest koniecznością, gdyż za jego pomocą chłodzi się jony i obserwuje wyniki badań. Jednak w przyszłości cały zespół lasera można będzie zminiaturyzować do rozmiarów laserów używanych np. w odtwarzaczach DVD.
Możliwe, że średniej wielkości komputer kwantowy będzie przypominał telefon komórkowy połączony z urządzeniem podobnym do laserowego wskaźnika, a zaawansowane maszyny będą wielkości współczesnego peceta - mówi fizyk Dietrich Leibfried, współautor badań. Chociaż kwantowe komputery raczej nie będą urządzeniami, które każdy będzie chciał nosić przy sobie, to będą mogły używać elektroniki podobnej do tej, jaka jest obecnie wykorzystywana w smartfonach do generowania mikrofal. Podzespoły takie są dobrze znane i już obecne na rynku. Taka perspektywa bardzo nas ekscytuje - dodaje uczony.
W czasie eksperymentów dwa jony zostały złapane w elektromagnetyczną pułapkę. Nad pułapką znajdował się układ scalony zawierający elektrody z azotku glinu pokrytego złotem. Elektrody były aktywowane, by wywołać impulsy promieniowania mikrofalowego oscylujące wokół jonów. Ich częstotliwość wahała się od 1 do 2 gigaherców. Mikrofale doprowadziły do powstania pola magnetycznego, które z kolei wywołało rotację spinów. Jeśli moc takiego pola magnetycznego jest w odpowiedni sposób zwiększana, można doprowadzić do splątania jonów. Metodą prób i błędów, wykorzystując przy tym zestaw trzech elektrod, udało się uczonym odnaleźć właściwy sposób manipulowania polem magnetycznym i doprowadzić do splątania.
Wykorzystanie mikrofal w miejsce laserów ma i tę zaletę, że zmniejsza liczbę błędów, które są powodowane niestabilnościami w promieniu lasera oraz zapobiega pojawieniu się w jonach spontanicznej emisji wywoływanej światłem laserowym. Jednak technika mikrofalowego splątania musi zostać jeszcze udoskonalona. Uczonym z NIST udało się uzyskać splątanie w 76% przypadków. Tymczasem za pomocą lasera uzyskuje się wynik rzędu 99,3 procenta.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.