Table of Contents
Хятадын эрдэмтэд хулганы тархины нейроны идэвхжлийг байгалийн орчинд нь нэг эсийн нарийвчлалтайгаар бүртгэх чадалтай, ердөө 1 грамм жинтэй утасгүй бичил микроскоп зохион бүтээжээ. “Синьхуа” агентлагийн мэдээлснээр “Airscope” хэмээн нэрлэсэн уг төхөөрөмжийг Чинхуа их сургуулийн профессор Дай Цюнхайн баг бусад судлаачидтай хамтран бүтээсэн байна.
Жингийн хязгаарыг давсан нь
Тархи нарийн төвөгтэй орчинд зан төлөвийг хэрхэн удирддагийг ойлгох нь оюун ухааныг судлах, оптик тархи-компьютерын интерфэйс бүтээхэд нэн чухал ач холбогдолтой юм. Гэсэн хэдий ч эрдэмтэд амьтны толгойг хөдөлгөөнгүй бэхэлдэг өндөр нарийвчлалтай овор ихтэй суурин төхөөрөмж ашиглах, эсвэл харах талбар нь хэт бага (1 мм-ээс бага) бөгөөд тархины бор гадаргын томоохон хэсгийг хамарч чаддаггүй хөнгөн мэдрэгч ашиглах гэсэн хоёр хэцүү сонголтын дунд удаан хугацаанд мухардсаар ирсэн билээ.
Харин “Airscope”-ийг бүтээснээр энэхүү хүндрэлийг шийдвэрлэж чаджээ. Интеграцилсан загвар болон системийн оновчлолын ачаар инженерүүд хоёр мегапикселийн мэдрэгчийг ердөө 1 грамм жинтэй их биед багтааж чадсан байна. Төхөөрөмж нь өгөгдлийг газар дээр нь шууд шахаж, мегапиксел дүрслэлийг утасгүй сүлжээгээр дамжуулдаг бөгөөд 6 мм-ийн харах талбайд 4–6 микрометрийн өндөр нарийвчлалыг хангадаг аж. Туршилтаас үзэхэд толгой дээрээ “Airscope” төхөөрөмжтэй хулганууд хурд болон шаламгай байдлаа алдалгүйгээр дээсээр авирч, нарийн хоолойгоор чөлөөтэй нэвтэрч байжээ.
Өргөн цар хүрээтэй хяналт ба өндөр бие даасан байдал
“Airscope”-ийн бүртгэсэн дохионы чанар нь лабораторийн суурин аналогуудтай бүрэн дүйцэж байв. Өгөгдөл ялгах өвөрмөц алгоритмтай хослуулснаар уг төхөөрөмж нэг тархины хагас бөмбөлгийн бор гадаргын 14 бүс дэх 8,500 гаруй нейроны идэвхжлийг нэгэн зэрэг хянах чадвартай болжээ. Энэ нь одоо байгаа утасгүй системүүдийн чадавхаас даруй 25 дахин өндөр үзүүлэлт юм. Түүнчлэн тархины нэг хэсэг дэх тогтвортой мониторинг 200 гаруй хоногийн турш тасралтгүй үргэлжлэх боломжтой аж.
Системийг байгалийн нөхцөлтэй ойролцоо орчинд туршихын тулд биологичид мэрэгчдийг торноос нь гаргаж, нуувч, налуу зам, модон байшингууд бүхий 5 хавтгай дөрвөлжин метр талбайтай уужим хашаанд шилжүүлсэн байна. Ийм орчинд хулганууд хоёр дахин хурдан хөдөлж, зан төлөвийн 16 төрлийн нарийн төвөгтэй хэлбэрийг (нүх ухах, авирах, хоорондоо харилцах гэх мэт) харуулж байв. Судлаачид мөн 32 мухар замтай төөрдөг байшинг урт хугацаанд судлах туршилтуудыг ч амжилттай гүйцэтгэжээ.
Шинжлэх ухаан болон анагаах ухааны ирээдүйн боломж
Цуглуулсан өгөгдлийн шинжилгээгээр амьтны байрлаж буй газар нутаг, орчноос хамааран тархины бор гадаргын идэвхжил системтэйгээр өөрчлөгддөг болохыг тогтоожээ. Гүн сургалтын (deep learning) тусгайлан бэлтгэсэн загвар нь зөвхөн нейроны идэвхжлийн илрэлд тулгуурлан хулгана хашааны яг аль хэсэгт байгааг маш өндөр нарийвчлалтайгаар тодорхойлж чадсан байна.
Бүтээгчдийн хэлснээр “Airscope” нь тархи, мэдрэл судлаачдад урьд өмнө байгаагүй үйл ажиллагааны эрх чөлөөг олгож байна. Цаашид уг бичил микроскопын хэрэглээ танин мэдэхүйн судалгааны хүрээнээс хальж гарах боломжтой. Уг төхөөрөмжийг дархлаа судлал болон хавдар судлалын салбарт дасан зохицуулахаар төлөвлөж байгаа бөгөөд ингэснээр амьд организмын дотор төрөл бүрийн өвчний явцыг тасралтгүй, бүрэн дүүрэн ажиглах боломж бүрдэх юм.
