伸出你身边现在碰任何东西。是否一个关键在你的键盘,你的桌子的木头,或者你的狗的皮毛,你觉得它即时联系你的手指。还是你吗?
事实上,它确实需要一些时间注册你的大脑从你的指尖感觉,但它仍然发生相当快,触摸信号穿过你的神经超过每小时100英里。一些神经信号的速度更快,接近每小时300英里的速度。
现在,加州理工学院的科学家们已经开发出一种新的超速相机可以记录这些脉冲穿过的镜头神经细胞。其他的摄像头还可以捕捉视频超快现象,如电磁脉冲传播的电子产品。
相机技术,称为不同增强压缩超快的摄影(Diff-CUP),在实验室中开发的音),布伦医学工程和电气工程教授安德鲁和Peggy Cherng医疗工程领导椅子和执行官医学工程。
Diff-CUP操作类似于王的其他杯系统,已被证明能够录制视频的每秒70万亿帧和捕捉图像的激光脉冲在旅行光的速度。
Diff-CUP需要相同的高速摄像技术中发现的其他杯系统,结合设备。所谓的马赫-泽德干涉干涉图像对象和材料首先将一束激光在两个,只有一个分裂的光束通过一个对象,然后重新组合。
因为光波物体通过的影响,不同的材料在不同方面影响他们,光束通过成像的材料必须与海浪的波设置不同步的光束。梁是重组时,对那些不同步的波相互干扰(因此“干涉”)模式,揭示信息被拍摄的对象。
虽然你不能看到一个电子脉冲穿越神经细胞用你自己的眼睛,甚至传统的光学显微镜,这种类型的干涉法可以检测到它。(顺便说一句,这个LIGO检测所使用的相同的基本技术引力波)。允许的马赫-泽德干涉这些脉冲的成像,和杯子相机捕获的图像在令人难以置信的高帧率。
“看到神经信号是我们的基础科学认识但尚未达到由于缺乏速度和灵敏度所提供的现有的成像方法,”王说。
王的研究团队还捕获的照片传播的电磁脉冲(EMP),而在一些材料,可以在接近光速旅行。在这种情况下,他们通过了电磁脉冲通过铌酸锂晶体盐,独特的光学和电学性质。尽管极高速度EMP通过这种材料时,相机能够清晰的图像。
“影像传播信号周围神经是第一步,”王说。“形象会很重要的生活交通在中枢神经系统中,从而揭示大脑是如何工作的。”
本文描述他们的发现,题为“超速和高度敏感阶段成像的传播节间的电流在电介质有髓鞘的轴突和电磁脉冲,”出现在《华尔街日报》自然通讯9月6日。
更多信息:Yide Zhang et al,超快的和高度敏感阶段成像的传播节间的电流在电介质有髓鞘的轴突和电磁脉冲,
自然通讯(2022)。
DOI: 10.1038 / s41467 - 022 - 33002 - 8
引用:高速摄影机捕捉信号穿越神经细胞(2022年10月7日)2022年12月27日从//www.puressens.com/news/2022-10-high-speed-camera-captures-nerve-cells.html检索
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