Hic tek bacagi veya kolu olan birisiyle tanistiniz mi? Sadece ABDde her yil tahmini 185.000 kisi amputasyon islemlerinden gecmektedir ve bunun baslica nedeni damar hastaliklaridir. Tibbi cihazlardaki gelismeler sayesinde, kayip uzuvlarin bazi islevleri yapay kollar, bacaklar veya protezlerle geri kazanilabilir. Protez bacakli insanlar kolayca yuruyebilir, kosabilir, dans edebilir ve protez elleri olan kisiler parmak ile iyi kavrarken, koordineli bir sekilde kontrol edebilir.
Bununla birlikte, mevcut protezler dogal uzuvlarin onemli bir yonunden yoksundur ve bunlar insan derisinin dokunsal duyularidir. Stanford Universitesi ve Seul Ulusal Universitesinden bilim adamlari yapay bir sinir gelistirmislerdir. Bu yapay sinir dokunuldugunda hissedebilir ve biyolojik kaslari kontrol etmek icin sinyali iletir. Protezlerle yasayan insanlar icin, bu gelisme kayip dokunma duygusunu geri kazanabilecekleri veya engelli uzuvlarin kontrolunu kazanabilecekleri anlamina gelmektedir.
Biyolojik Duyu Sinirleri
Duyusal sinirler dis dunyadan omurilik ve beyne bilgi tasir. Ozellikle, dokunma hissini algilama yetenegi, ciltte bulunan mekanoreseptorler olarak adlandirilan bir tur duyu siniri ile saglanir. Cilde basinc uygulandiginda, mekanik alicilar elektrik voltajlarini degistirerek tepki verir (yani, elektrik enerjisinin bir olcusu). Birden fazla mekanik alicidan gelen voltajlar birlestirilir ve tek bir norona veya sinir hucresine iletilir. Belirli bir voltaj esiginde, noron, sinapslar adi verilen kavsaklar araciligiyla diger noronlara iletilen tekrarlayan elektriksel darbeler uretir ve sonucta beyindeki noronlara dokunma hissini kaydetmek icin ulasir.
Yapay Duyu Siniri CalismalariElektrik darbelerinin uretilme sIkligi (hertz cinsinden, yani saniye basina sayi olarak olculur) uygulanan basinc ile belirlenir. Daha yuksek basinclar daha yuksek frekanslarda elektriksel darbeler uretirken, daha dusuk basinclar daha dusuk frekansli darbeler uretir Bu elektriksel darbeler, nabiz frekanslarina gore dis uyaranin basincini hissetmek icin nihayetinde beyne iletilir ve islenir.
Ozet olarak biyolojik bir duyu siniri cilde basinc uygulandiginda, mekanik alicilar, kombine olan ve yakindaki noronlara iletilen voltajlarini degistirir. Bir voltaj esigine ulasildiginda, bu noronlar sinapslarla entegre edilen elektriksel darbeler gondererek dokunma hissini kaydetmek icin beyne ulasir. Daha yuksek basinclar daha yuksek frekanslarda elektrik darbeleri uretir.
Yapay Duyu Siniri
Yapay duyu sinirleri gelisiminin cok erken bir asamasindadir ve henuz insanlarda test edilmemistir. Bununla birlikte, bu yapay sinirler, bir gun insanlarda kullanim icin guvenli ve etkili olacaklari umuduyla tasarlanmistir. Biyolojik karsitini taklit etmek icin, yapay duyu siniri uc bilesen kullanilarak olusturulur: direncli basinc sensorleri, halka osilatorleri ve biyolojik mekanoreseptorlere, noronlara ve sinapslara karsilik gelen bir sinaptik transistor. Bu uc bileseni kisaca aciklamak gerekirse;
Direncli basinc sensorleri: Direncli basinc sensorleri, altin elektrotlara elektrik akimi ileten karbon nanotuplerle dolu kaucuk piramit yapilarindan olusur. Bu basinc sensorleri piezoelektrik ozellikler gosterir, yani bu mekanik gerilimi elektrige donusturme yetenegidir. Kaucuga uygulanan basinc artisi altin elektrotlara daha fazla karbon nanotup iterek halka osilatore daha buyuk bir elektrik akimi ve daha buyuk voltaj girisi saglar.
Halka osilatorler: Halka osilatorler, voltaj girisi tarafindan belirlenen frekanslarda elektrik darbeleri uretebilen cihazlardir. Direnc sensorleri uzerindeki daha buyuk basinc nedeniyle daha buyuk bir voltaj girisi, duyusal noronlarin elektriksel darbeler uretme sekline benzer sekilde daha yuksek bir frekansla sonuclanir.
Sinaptik transistor: Sinaptik transistor, coklu halka osilatorlerinden elektriksel darbeleri alir ve birlestirir. Sinaptik transistorden gelen sinyaller bir bilgisayara (beyne benzer) kaydedilebilir veya biyolojik kas hareketlerini (bir sonraki bolumde tartisildigi gibi) surmek icin kullanilabilir.
Yapay Duyu Siniri CalismalariYapay bir duyu siniri bilesenleri, yapay bir duyu siniri, direncli basinc sensorleri, halka osilatorleri ve sirasiyla biyolojik mekanik alicilara, noronlara ve sinapslara karsilik gelen bir sinaptik transistorden olusur. Sinaptik transistorden gelen sinyal bir bilgisayara (beyne benzer) kaydedilebilir. Biyolojik duyu siniri ile benzer sekilde, yapay duyu siniri, basinc sensoru kumelerinden insan basincini algilama kabiliyeti (1 ila 80 kilopaskal, yani sert bir baskiya hafifce dokunma) araliginda basinc bilgisi alir. Basinc bilgisi daha sonra halka osilatorleri kullanilarak duyusal noronlarin (0 ila 100 hertz) frekanslarina uyan elektriksel darbelere donusturulur ve bir sinaptik transistor, coklu halka osilatorlerinden elektriksel darbeleri entegre eder.
Yapay Duyu Siniri Uygulamalarini Gelistirme Calismalari
Yapay duyu siniri icin gercek hayat uygulamalari gelistirmeye giden arastirmacilar, bu yeni teknolojiyi test etmek ve degerlendirmek icin iki deney yapmislardir. Bu deneylerden biri Braille harflerini okumak digeri hamambocegi bacaginin hareketini induklemektir. Birinci test, teknolojinin karmasIk dokunsal hisleri tam olarak yorumlama yetenegini ortaya koymus, ikincisi, yapay siniri biyolojik kaslarla ara yuzlendirmenin ve bir reflekse benzer gercekci bir sinir tepki devresini taklit etmenin mumkun oldugunu gostermisler. Her iki ozellik de yapay uzuvlari, hassas robotlari ve hayvan makinesi melezlerini algilama gibi futuristik kavramlara yaklasmaktadir.
Braille Alfabesi
Braille alfabesi korler icin tasarlanmistir. 2 × 3 izgarada 6 noktadan olusturulan 26 harf, 26 farkli nokta kombinasyonu ile temsil edilir. Ornegin, braille alfabesi E, nokta 1 ve nokta 5in birlesimidir. Ilk testte, yazarlar, braille izgarasinin duzenine benzer sekilde 6 nokta olarak bulunan direncli basinc sensorleri iceren 6 bolge uretmistir. Her basinc sensoru bolgesi bir halka osilatorune baglanmistir. Sinaptik transistorler icin girdi olarak farkli halka osilator kombinasyonlarindan elde edilen cikti kullanilmistir. Belirli braille harflerini temsil eden noktalara basildiginda, karsilik gelen sinaptik transistorler halka osilatorlerinden gelen elektrik sinyallerini yorumlar ve farkli harfler icin farkli sinyaller uretir. Bu duyusal sinirler boylece robotlarin dokunma yeteneklerini gelistirmek icin uygulanabilir.
Hibrit Biyo Elektronik Refleks
Biyolojik sinir sisteminde, omurilik veya beyin duyu sinirlerinden duyum alir ve isler. Duyusal sinirlerden girdi alindiktan sonra, omurilik veya beyin, mekanik bir tepki olusturmak icin motor sinirler (yani omurilik ve / veya beyinden motor sinyallerini motor sinyallerine gonderen sinirler) araciligiyla bir cikis yaniti olusturabilir sansasyona. Motor sinirlerin iletisim sekli duyu sinirlerininkine kiyasla zittir. Bu cevabin gonullu olmasi icin, beyni gidiklayan bir durum hissettiginde ve cizmek icin kolunu ve parmaklarini aktif olarak hareket ettirmeye karar verdiginde oldugu gibi, duyusal ve motor sinirler arasinda arabirim kurmasi gerekir. Diger yandan, vucut uyarana olabildigince cabuk tepki vermek istediginde, sinyal ve yanit dogrudan beyni bypass ederek omurilik tarafindan dogrudan koordine edilir. Boyle bir istemsiz yanitin bir ornegi diz sarsintisi refleks, diz kapaginin altindaki birbaglantiya yanit olarak bacagin ani uzantisidir. Bu durumda, uzatma hareketi omurilikten bacak kasina gonderilen sinyallerle kontrol edilir ve beyni hep birlikte atlar.
Gercek beyin ara yuzleri su anda ulasilamazken, yapay duyu siniri zaten bir omurilik refleksini taklit edebilir. Teknolojilerinin ikinci testinde, yazarlar yapay sinirin sinaptik transistorunu, ayrilmis bir hamambocegi bacaginin motor siniri icine sokulan uyarici bir elektroda (yani metal tel) baglamislardir. Sinaptik transistorden omurilik cikisina benzer elektriksel darbe cikisi, bacagin bir refleks gib hareket etmesine neden olmustur. Direncli sensorlere uygulanan basinc yogunlugundaki bir artis veya azalma, bacak uzatma kuvvetini arttirmis veya azaltmistir. Bu test, yapay duyu sinirlerinin biyolojik motor sinir ile dogrudan iletisim kurabildigini ve harici bir uyarana kas tepkisini etkileyebildigini gostermistir.
Ozet olarak yapay bir duyu siniri, duyusal girisleri motor cikislariyla entegre edebilir. Yapay duyu sinirlerinin motor tepkileri uretme yetenegini test etmek icin sinir, ayrilmis bir hamambocegi bacagi ile ara yuzleme yapilmistir. Yapay duyu siniri cikis sinyalleri bacak uzatma kuvvetini kontrol edebilir.
Yapay Sinirin Taniyacagi ve Kolayliklar
Biyolojik kaslarla baski ve ara yuz hissedebilen yapay duyu sinirleri, protez uzuvlarla yasayan insanlarin kayip hisleri yeniden kazanmalarina yardimci olmak icin onemli bir adimdir. Bir gun robotlara cevreyi algilayabilen ve tepki verebilecek yapay deri verebilirler. Bununla birlikte, mevcut durumunda, yapay sinir hala gercek cildin tum hislerine sahip olmaktan cok uzaktir. Spesifik olarak, mevcut yapay sinir sadece basinca tepki olarak noron benzeri sinyaller uretebilirken, gercek cilt de titresim, doku, sicaklik, agri ve kasinti hissedebilir. Ek olarak, insan beyninin, kaybolan dokunma hislerini geri kazanmanin anahtari olan yapay sinirlerden gelen sinyalleri isleyip isleyemeyecegi gorulmeye devam edilmektedir.
________________
Bizde Mutsuz Olalim ~
Alıntı Yap
Cevap Yaz
Bookmarks
Digg
del.icio.us
StumbleUpon
Google
« Yapay Hucreler Nasil Uretilir? | Cinsel Saldirida Laboratuvarda Kanitlarin Tanimlanmasi »
Konuyu Toplam 1 Üye okuyor. (0 Kayıtlı üye ve 1 Misafir)
Seçenekler
Yazdırılabilir şekli göster
Sayfayı E-Mail olarak gönder
Stil
Normal
Hybrid-Şeklinde gösterime geç
Ağaç şeklinde gösterime geç
Yetkileriniz
Konu Acma Yetkiniz Yok
Cevap Yazma Yetkiniz Yok
Eklenti Yükleme Yetkiniz Yok
Mesajınızı Değiştirme Yetkiniz Yok
BB code is Açık
Smileler Açık
[IMG] Kodları Açık
HTML-Kodu Kapalı
Trackbacks are Kapalı
Pingbacks are Kapalı
Refbacks are Kapalı
Forum Kuralları
Tüm Zamanlar GMT +3 Olarak Ayarlanmış. Şuanki Zaman: 05:53.
İçerik sağlayıcı paylaşım forumlarından biri olan ircrehberi.net sitemizde T.C.K 20.ci Madde ve 5651 Sayılı Kanun'un 4.cü maddesinin (2).ci fıkrasına göre TÜM ÜYELERİMİZ yaptıkları paylaşımlardan sorumludur. ircrehberi.net hakkında yapılacak tüm hukuki şikayetlere ilişkin iletişim sayfasından irtibata geçilmesi halinde ilgili kanunlar ve yönetmelikler çerçevesinde en geç 15 (On beş) gün içinde tarafımızca gerekli aksiyon alınacak ve size dönüş yapılacaktır.