Science:科学家识别出对于触觉感知非常重要的新型离子通道

每一次拥抱,每一次握手,每一个灵巧的动作都需要触觉感知,因此,理解触觉发生背后的分子基础就显得尤为重要。到目前为止,研究人员已经知道,名为Piezo2的离子通道是触觉感知所必需的,但很明显,这种蛋白质本身并不能解释机体整个触觉感知。 近日,一篇发表在国际杂志Science上题为“Touch sensation requires the mechanically-gated ion channel ELKIN1”的研究报告中,来自德国的科学家们通过研究发现了在触觉感知过程中扮演重要角色的新型离子通道。 20多年来,研究者Gary Lewin一直在研究触觉发生背后的分子机制,如今他们发现了名为Elkin1的离子通道或许在触觉感知过程中扮演着关键角色,这只是参与触觉感知的第二个离子通道,这种蛋白质很有可能会直接参与机械刺激(比如轻轻触摸)转化为电信号的过程。当Elkin1存在时,皮肤上的受体就会通过神经纤维将触觉信号传输到中枢......阅读全文

仿生皮肤新策略:触感超灵敏,痛感可调节

中国科学院宁波材料技术与工程研究所智能高分子材料团队研究员陈涛、肖鹏等人,设计了一种悬浮双层传感结构,实现了超灵敏的触感和可调节的疼痛感知,在仿生电子和友好人机交互等领域表现出巨大应用潜力。这个被认为非常有趣的成果,日前发表于《先进材料》期刊。触觉、痛觉应高效耦合作为电子皮肤的重要分支,利用多样感知

突破!多模式视触觉传感领域新进展

  近日,中国科学院自动化研究所智能机器人系统研究部王硕研究员团队在机器人多模式视触觉感知领域取得新进展。团队针对高精度多模式触觉传感提出基于双目视觉的视触觉传感技术路线——GelStereo系列,有力推动机器人视触觉传感及灵巧操作领域的发展。该研究成果发表于国际学术期刊IEEE Transacti

挠痒痒为啥“痒”?诺奖得主《自然》最新研究揭示痒的“开关”

很多东西会让我们感觉到“痒”:被别人轻挠脚心,贴身穿高领毛衣,或是被蚊子咬了几个包——甚至蚊子还没来得及下嘴,皮肤上就有痒兮兮的感觉传来。这些“痒”的感觉,有些来自化学物质的刺激,比如蚊虫叮咬后体内产生的炎性分子组胺;还有些则来自“机械力”的刺激,比如挠痒痒时的轻微触碰。▲感觉到了痒,会忍不住产生抓

触觉机器手首次实现动态环境下灵巧抓取

近日,由北京大学人工智能研究院、北京大学武汉人工智能研究院、北京通用人工智能研究院、北京大学工学院和伦敦玛丽皇后大学联合组成的科研团队取得一项重大突破——“高分辨率触觉感知机器手实现类人适应性抓取”,该成果发表在国际学术期刊《自然·机器智能》上。人的手部具有结构高度复杂、功能极为精密的特点,由27块

生物膜离子通道的离子通道生理功能

⑴提高细胞内钙浓度,从而触发肌肉收缩、细胞兴奋、腺体分泌、钙依赖性离子通道开放和关闭、蛋白激酶的激活和基因表达的调节等一系列生理效应。⑵在神经、肌肉等兴奋性细胞,钠和钙通道主要调控去极化,钾主要调控复极化和维持静息电位,从而决定细胞的兴奋性、不应性和传导性。⑶调节血管平滑肌舒缩活动,其中有钾、钙、氯

离子通道的特性

1、选择性:指一种通道优先让某种离子通过,而另一些离子则不容易通过该种通道的特性。例如钠通道开放时,钠离子可通过,而钾离子则不能通过。2、开关性:离子通道存在两种状态,即开放和关闭状态。多数情况时,离子通道是关闭的,只在一定的条件下开放。通道由关闭状态转为开放的过程称为激活,由开放转为关闭状态的过程

什么是离子通道

离子通道是各种无机离子跨膜被动运输的通路。生物膜对无机离子的跨膜运输有被动运输(顺离子浓度梯度)和主动运输(逆离子浓度梯度)两种方式。被动运输的通路称离子通道,主动运输的离子载体称为离子泵。生物膜对离子的通透性与多种生命活动过程密切相关。例如,感受器电位的发生,神经兴奋与传导和中枢神经系统的调控功能

什么是离子通道

离子通道是各种无机离子跨膜被动运输的通路。生物膜对无机离子的跨膜运输有被动运输(顺离子浓度梯度)和主动运输(逆离子浓度梯度)两种方式。被动运输的通路称离子通道,主动运输的离子载体称为离子泵。生物膜对离子的通透性与多种生命活动过程密切相关。例如,感受器电位的发生,神经兴奋与传导和中枢神经系统的调控功能

PNAS,细菌:我用“触觉”感染你

PNAS,细菌:我用“触觉”感染你   近日,一篇发表于国际杂志PNAS上的研究论文中,来自普林斯顿大学等处的研究人员称,一种世界上最为常见的细菌可以通过一种特殊的机制,好比是触觉一样来感染人体、动物机体甚至是植物机体,这种特殊的能力就可以帮助这种细菌(铜绿假单胞菌)对疗法产生耐受

触觉检查作用及检查过程

  触觉是接触、滑动、压觉等机械刺激的总称,是动物重要定位手段。

用天眼“感知”世界

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/3/454893.shtm 在现代化农业数据信息平台上,可以精准掌握农业生产情况,科学判断农产品价格趋势,为农业发展提供“智慧大脑”。 ——这是中国科学院空天信息创新研究院(以下简称“中科院空天院”)与

肠道“味蕾”感知炎症

  你是否曾在压力沉重的时候或者吃了很辣的食物后急着去厕所?这或许是因为肠道内的味蕾能感知炎症化学物质并且向大脑发出警告。相关成果日前发表于《细胞》杂志。  人们对这种被称为肠嗜铬细胞的味蕾知之甚少。它们最早激起科学家的好奇心是在发现肠嗜铬细胞产生了体内90%的血清素时。血清素是一种大脑化学物质,最

科学家制备能识别叶片纹理和硬度的新型传感器

  近日,中国科学院重庆绿色智能技术研究院机器人技术与系统中心报道了一种通过压觉和滑觉的共同感知来识别相似物体的方法。相关成果发表于《科学通报》。  触觉作为人体基本感觉之一,不仅在人类日常生活中扮演着至关重要的角色,也逐渐成为机器人领域中不可或缺的感知方式之一。触觉物体识别是触觉感知领域关键性任务

科学家制备能识别叶片纹理和硬度的新型传感器

近日,中国科学院重庆绿色智能技术研究院机器人技术与系统中心报道了一种通过压觉和滑觉的共同感知来识别相似物体的方法。相关成果发表于《科学通报》。触觉作为人体基本感觉之一,不仅在人类日常生活中扮演着至关重要的角色,也逐渐成为机器人领域中不可或缺的感知方式之一。触觉物体识别是触觉感知领域关键性任务,近年来

世界首条柔性人造触觉神经研发成功

  如果能让机器人拥有触觉,可以感知温度、压力,甚至具有神经活动,那么它们将“解锁”更多新技能。日前,世界上首条柔性人造触觉神经的问世,让这一设想距离现实更近了一步。近日,美国斯坦福大学鲍哲楠、韩国首尔大学李泰宇、南开大学徐文涛团队联合在《科学》杂志上发表论文,报道了一种基于柔性有机电子器件的高灵敏

揭秘Piezo蛋白介导机体触觉的分子机制

  我们的身体能够感知多种机械刺激,我们的触觉能够有效区分微风吹过皮肤的感觉和疼痛的按压感,而其它系统则能够检测到肌肉的伸展,甚至血压;我们感知这些东西的能力需要一种外力,其能够在遍布机体不同组织的感觉神经元细胞的微小末梢转化为电信号,其中两个相关蛋白:Piezo1和Piezo2离子通道就能够通过允

“蚂蚁级”感知,南开团队研获神经形态人工触角

触角是昆虫的主要感觉器官,能够精准感知微小振动、磁场方位、重力方向或化学刺激,其感知灵敏度可与人类皮肤相媲美,甚至在一些特殊功能上超过人类。然而,相比于模拟哺乳动物的感觉器官,如何模拟昆虫触角这一高灵敏、多功能的“探测器”,一直是仿生电子领域亟待攻克的难题。昆虫触角感觉器官的结构与功能为新型仿生传感

Nature解答古老神经学谜题

  来自哥伦比亚大学医学中心的躯体感觉生物学副教授Ellen Lumpkin博士领导一个研究小组,解开了关于触觉的一个古老谜题:皮肤表面下方的细胞是如何使得我们能够感知微小细节和质感的。   触觉是感觉神经科学最后的前沿领域。自20世纪早期以来,人们已经知道了启动视觉的细胞和分子:视杆细胞、视

三位著名华人科学家联手合作-Nature发布首发性成果

  瞬时感受器电位(TRP)离子通道 NOMPC 最初是在研究人员对共济失调和感觉迟钝的果蝇幼虫进行遗传筛查的过程中鉴别出来的,它是第一个明确与机械力传导有关联的TRP通道。近期来自加州大学旧金山分校的研究人员发表了最新成果,利用单粒子电子冷冻显微镜解析了果蝇NOMPC的原初原子结构。这一结构表明,

最新研究发现动物在胚胎期便完成了触觉地图的建构

  我们的皮肤是连接我们内部身体系统和外部世界之间的天然屏障。它能够感知触摸感觉,为我们的大脑提供有关我们周围环境的丰富信息,例如温度,疼痛和压力。没有我们的触觉,我们在这个世界上寸步难行。  究竟是什么在刺激大脑触觉的产生呢?多年来,科学家们一直在研究触觉的发展,但其发展方式仍然不清楚。  先前的

最新研究发现动物在胚胎期便完成了触觉地图的建构

  我们的皮肤是连接我们内部身体系统和外部世界之间的天然屏障。它能够感知触摸感觉,为我们的大脑提供有关我们周围环境的丰富信息,例如温度,疼痛和压力。没有我们的触觉,我们在这个世界上寸步难行。  究竟是什么在刺激大脑触觉的产生呢?多年来,科学家们一直在研究触觉的发展,但其发展方式仍然不清楚。  先前的

世界首条柔性人造触觉神经诞生

  记者6月7日从南开大学获悉,该校电子信息与光学工程学院徐文涛团队与美韩两国科学家合作,研发出了世界上首条柔性人造触觉神经,让更智能的人造皮肤离现实又近了一步。这一研究成果在最新一期国际刊物《科学》上全文发表。  人类皮肤是极为复杂的系统,其中有成千上万个感受器用于感知压力、温度、位置等信息。这些

科学家开发出柔性可穿戴长波红外光热电探测器

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员姜鹏、副研究员陆晓伟、包信和院士团队开发了柔性、可穿戴长波红外光热电探测器,并将其用于电子皮肤非接触温度感知。相关成果发表在《先进材料》上。仿生触觉是智能机器人感知外部环境刺激的基础。在传统触觉系统中,触觉传感器需要与外部环境物理接触进而获取温度信息,无法在接

科学家开发出柔性可穿戴长波红外光热电探测器

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员姜鹏、副研究员陆晓伟、包信和院士团队开发了柔性、可穿戴长波红外光热电探测器,并将其用于电子皮肤非接触温度感知。相关成果发表在《先进材料》上。仿生触觉是智能机器人感知外部环境刺激的基础。在传统触觉系统中,触觉传感器需要与外部环境物理接触进而获取温度信息,无法在接

脑机接口控制的义肢,使四肢瘫痪的人恢复功能性运动

  由脑-机接口控制的义肢,可以使四肢瘫痪的人恢复功能性运动。然而,视觉提供的反馈有限,因为关于抓取物体的信息,最好是通过触觉反馈传递。  在此,来自美国匹兹堡大学的Jennifer L. Collinger& Robert A. Gaunt等研究者,通过用触觉感知补充视觉,使用双向脑-机接口,记录

-新研究发现人指可感知纳米级凸起

  根据瑞典科学家进行的一项新研究,人类手指极为敏感,能够感知到高度只有几纳米的凸起。这一研究发现对研制私人电子设备和机器人具有重要意义。   据澳大利亚广播公司(ABC)16日报道,根据瑞典科学家进行的一项新研究,人类手指极为敏感,能够感知到高度只有几纳米的凸起。这一研究发现对研制私人电子设备和

宁波材料所在具有疼痛感知的仿生皮肤研究中取得进展

生物系统中,软组织可以通过应变增强有效地调节其机械强度以避免损伤。这些组织结合生物体的体感系统,可以经历从触觉到痛觉的可控感觉阈值转变,从而使生物体能够主动感知到可能造成伤害的机械刺激,并进一步迅速做出反应,防止危险的发生。因此,在应变机械增强之前,主动保护功能的实现依赖于感觉系统触发的强烈且快速的

人工传感器模拟人体触觉

据麦姆斯咨询报道,来自韩国大邱庆北科技学院(DGIST)的研究人员开发出一种人工触觉传感器,可以模仿人体皮肤的功能来探测物体表面的信息,如形状、图案和结构。这可能使距制造出具有感知粗糙度和平滑度等感觉的电子设备和机器人,又更近了一步。“模仿人类的感官是工程学里最受欢迎的研究领域之一,但是触觉

智能“手套”可增强虚拟现实触觉

  据英国《新科学家》杂志网站14日报道,美国科学家发明出一款智能“手套”,可通过向佩戴者手掌中的神经发送电信号,让佩戴者感觉自己在虚拟现实(VR)中抓住物体。  为配合a在VR中拿东西的视觉体验,人们经常会佩戴手套,手套会向手掌提供反馈,比如振动或电信号。但手套也会使佩戴者的手指感觉迟钝,使用户在

Meta新研究,为元宇宙提供“触觉”

  在开发元宇宙的道路上存在着诸多挑战,其中之一就是在元宇宙中模拟触觉。为了应对这一挑战,Mete 公司现实实验室的一个研究小组正在着手研发触觉手套。这种手套舒适且可定制,最重要的是该手套可以在虚拟世界中再现现实生活中的一系列触觉感觉,包括模拟人手抚摸材质纹理的感觉、压力反馈以及振动反馈。  通过M