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

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.

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 su poboljšali biosenzore temeljene na čipu, proširujući njihovu detekciju raspona koncentracije za više od 10.000 puta. Ova poboljšanja, opisana u časopisu Optica, omogućuju da jedan uređaj izvodi više medicinskih testova istovremeno na različitim biomolekulama, čak i pri vrlo različitim koncentracijama. 

Kako bi im to uspjelo, istraživači su kombinirali različite frekvencije 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. Implementirali su i povratnu petlju koja detektira kad su signali stvarno veliki i prema tome prilagođava ulaznu snagu lasera.

Primijenili su i iznimno brz algoritam, razvijen za identificiranje signala pojedinačnih čestica pri niskim koncentracijama u stvarnom vremenu, a uz pomoć strojnog učenja uređaje su prilagodili za analizu podataka u stvarnom vremenu na licu 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 su da stare pigmentne stanice u kožnim madežima mogu stimulirati snažan rast dlaka. Studija, objavljena u časopisu Nature,   pokazala je da molekule osteopontin i CD44 igraju ključnu ulogu u ovom procesu, što pak otvara nove mogućnosti u liječenju alopecije.

Ovo otkriće nudi nove uvide u odnos između starih stanica i vlastitih matičnih stanica tkiva te otkriva pozitivne učinke starih stanica na matične stanice folikula dlake. Te bi se informacije mogle iskoristiti za razvoj novih terapija koje ciljaju na svojstva starih stanica 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 uspjeti identificirati i dodatne moćne aktivatore 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 i o tome izvijestili u 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 prenošenja 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 je 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 velikih prepreka, letjeti i puzati ispod prolaza s niskim stropom. 

Robot je težak 6 kg, dugačak 70 cm te širok i visok 35 cm. Ventilatori mogu mijenjati položaj između funkcija nogu, 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 mentalno stanje i povezana je s mnogim neurološkim poremećajima. Inženjeri MIT-a dizajnirali su novu tehnologiju za ispitivanje tih veza. Koristeći vlakna u koja su ugrađeni različiti senzori, kao i izvore svjetlosti za optogenetsku stimulaciju, oni su uspjeli kontrolirati neuronske krugove koji povezuju crijeva i mozak kod miševa.

Istraživači su u studiji u časopisu Nature Biotechnology pokazali da mogu potaknuti osjećaj sitosti ili traženje nagrade manipuliranjem stanicama crijeva. U budućem radu nadaju se da će 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 pređom 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 poslati telefonskim aplikacijama.

Ovaj pametni tekstil, predstavljen u časopisu Matter, 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.

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 UI, 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 rana.

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.

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. 

SpermSearch: UI alat pomaže muškarcima da naprave djecu

Australski istraživači sa Sveučilišta za tehnologiju u Sydneyju su na godišnjem sastanku Europskog društva za ljudsku reprodukciju i embriologiju predstavili UI alat koji bi mogao pomoći muškarcima koji imaju probleme s plodnošću.

Kako bi identificirali spermu za potpomognutu oplodnju intracitoplazmatskom injekcijom spermija (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 da prepoznaje stanice spermija pokazujući mu 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 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 Frontiers in Robotics and AI, ima senzore koji mogu generirati kretanje i djelovati silom, tako da može pomoći i poboljšati prirodne pokrete ruke pacijenta.  

Ova višeslojne robo-rukavice tiskane u 3D pisaču i teže samo 191 gram. Mekane su i fleksibilne, a njihov se oblik može se 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 mozak veličine sjemenke 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 eLife, otkrila je složene strategije koje pčele koriste kako bi odlučile koje cvijeće vrijedi istražiti.

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

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