机器人技术和神经科学是姊妹学科,旨在了解自主药物中如何实现敏捷,高效和强大的运动。机器人技术已经从研究动物发现的神经力学原理中受益。这些包括使用高级命令来控制低级中央模式生成器 - 例如控制器,进而通过感觉反馈告知。相互,神经科学受益于机器人技术的工具和直觉,以揭示实施例,与环境的物理相互作用以及感觉反馈有助于雕刻动物行为。我们说明并讨论了机器人技术与神经科学之间对话的主体研究。我们还揭示了模拟和机器人日益增长的生物现实主义如何将这两个学科融合在一起,从而在许多令人兴奋的未来机会的情况下锻造了自主行为控制的综合科学。
虽然在生理和病理条件下对心室机电进行了广泛的研究,但最近才解决了四腔心脏模型。但是,大多数作品但是忽略了心房收缩。的确,作为心房的特征是复杂的解剖结构和受心室功能强烈影响的生理学,开发了能够捕获生理心房功能和房屋相互作用的计算模型非常具有挑战性。在本文中,我们提出了整个人心脏的生物物理详细机电模型,该模型考虑了心房和心室收缩。我们的模型包括:(i)解剖上准确的全心几何形状; (ii)全面的心肌纤维建筑; (iii)活性力产生的生物物理详细微观模型; (iv)循环系统的0D闭环模型与心脏的机械模型完全耦合; (v)不同核心模型之间的基本相互作用,例如机械电气反馈或纤维拉伸和纤维拉伸速率反馈; (vi)每个心脏区域的特定本构定律和模型参数。,我们提出了一个有效的分离间隔式跨性别的方案,其中包括一种计算有效的策略来处理非导电区域。我们还提出了扩展最新的稳定技术 - 关于循环和纤维拉伸速率的反馈 - 全心全意,这证明了它们在四腔场景中获得稳定配方的关键。©2023作者。由Elsevier B.V.我们能够在压力 - 体积环,压力,体积和通量的时间演化以及三维心脏变形方面重现所有心脏腔室的健康心脏功能,并在心排血管磁共振的参考范围内具有体积指数。我们还表明了考虑心房收缩,纤维拉伸速率反馈和提出的稳定技术的重要性,通过比较模型中有和没有这些特征的结果。尤其是,我们表明,由于其所带来的数值挑战,纤维拉伸速率反馈通常被忽略,在体内弹出的血液中弹出的血液中起着基本作用。所提出的模型代表了IHEART ERC项目的最新机电模型 - 一种用于模拟心脏功能的综合心脏模型 - 这是迈向建立基于物理学的人类心脏数字双胞胎的基本步骤。这是CC BY-NC-ND许可证(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)下的开放访问文章。
缩写:LA,左心房;LAVI,左心房容积指数;IEMD,心房间电机械延迟;LEMD,左侧心房内电机械延迟;LVEF,左心室射血分数;PA,P 至 A' 间期;PTFV1,V1 中的 P 终末力;PWD,P 波弥散;REMD,右侧心房内电机械延迟。 *I 组 vs. III 组;p = .035。**I 组 vs. III 组 p = .002。***I 组 vs. II 组;p = .042,I 组 vs. III 组;p < .001,II 组 vs. III 组;p = .033。****I 组 vs. II 组;p = .011,I 组 vs. III 组;p < .0001,II 组 vs. III 组;p = .005。*****I 组 vs. II 组; p = .035,I 组 vs. III 组;p < .0001,II 组 vs. III 组;p = .005。+ I 组 vs. II 组;p = .042,I 组 vs. III 组;p < .001,II 组 vs. III 组;p = .021。++ I 组 vs. II 组;p = .012,I 组 vs. III 组;p < .0001,II 组 vs. III 组;p = .004。+++ I 组 vs. II 组;p = .002,I 组 vs. III 组;p < .0001,II 组 vs. III 组;p < .001。¥ I 组 vs. III 组;p < .0001,II 组 vs. III 组;p = .038。¥¥ I 组 vs. II 组;p = .026,I 组 vs. III 组; p < .0001,II 组与 III 组;p = .023。¥¥¥ I 组与 II 组;p = .016,I 组与 III 组;p < .0001,II 组与 III 组;p = .036。§ I 组与 II 组;p = .042,I 组与 III 组;p < .001,II 组与 III 组;p = .039。§§ I 组与 II 组;p = .044,I 组与 III 组;p = .003,II 组与 III 组;p = .040。
量子到经典的转变是推动量子系统向其物理配置的完全经典描述的过程,其现象学是大量研究的对象。事实上,这种转变是否归因于新的基础物理学是一个有争议的问题 [1]。特别是,一个复杂性和规模不断增长的量子系统的退相干是否可以归因于内在机制或仅仅是周围环境的不可避免的存在,这仍存在争议 [2,3]。由于环境退相干不能为测量问题提供令人满意的解决方案,从而也不能为量子到经典的转变问题提供令人满意的解决方案,因此坍缩模型体现了另一种理论框架 [4,5]。通过将波函数坍缩提升为一种嵌入随机动力学的普适物理机制,坍缩模型以现象学的方式解释了量子到经典的转变,从而体现了量子力学的宏观现实修改的一个实例。这种修改是通过随机薛定谔方程和引入新的基本参数实现的。当用于评估微观系统的动力学时,坍缩模型的框架恢复了标准量子力学。对于更大的系统,相干性会迅速被抑制,以防止宏观可区分状态的大规模空间叠加。连续自发局部化 (CSL) 是研究最深入的坍缩模型之一 [6, 7]。它通过将额外的耗散项进入量子系统的主方程来描述位置基中相干性的丧失。这意味着,受坍缩机制影响的开放量子系统应该经历额外的耗散,而这种耗散不能归因于任何其他环境噪声源。测试这个模型是目前探索量子力学有效性极限的重要课题 [ 8 ]。然而,目前在量子力学中使用的大多数系统都预测了坍缩效应,
为研究玻璃珠增强热塑性塑料的弹性和粘弹性力学行为,用脉冲激励技术 (IET)、动态力学分析 (DMA) 和拉伸试验 (TT) 测试了两种复合材料。在 20 至 200°C 的温度范围内,以 1、2、5、10 和 20 Hz 的频率对纯聚酰胺 66 和聚对苯二甲酸丁二醇酯及其复合材料 (分别为 30/40 wt-% 和 20/30 wt-%) 进行了 3 点弯曲 DMA 测试。Williams、Landel 和 Ferry (WLF) 理论允许通过确定样品在室温下的特征频率,将频率相关的“破坏性” DMA 测量的弯曲模量与弯曲模式下的非破坏性 IET 测量进行比较。同样,将纵向模式下的 IET 模量与应变率为 1、10 和 100 %/min 的 TT 杨氏模量进行了比较。两种比较都提供了与标准偏差高度一致的模量。此外,还采用了立方体中的立方体模型方法来模拟界面粘附效应,并计算出不同测量技术的合理粘附系数 k adh。
心脏起搏器细胞(CPC)启动了驱动心脏节奏跳动的电脉冲。cpcs居住在一种良好的,富含ECM的微环境中,称为Sinoatrial节点(SAN)。令人惊讶的是,关于SAN的生物化学组成或机械性能以及心脏影响CPC功能中的独特结构特征如何保持鲜为人知。在这里,我们已经确定了SAN的开发涉及构建“软”大分子ECM,该ECM专门封装了CPC。此外,我们证明,对胚胎CPC的底物刚度高于体内测量的质子刚度会导致CPC自动性所需的HCN4和NCX1离子通道的相干电振荡和失调。共同表明,局部力学在维持胚胎CPC函数方面起着关键作用,同时定义了对于胚胎CPC成熟最佳的材料属性范围。
量子到古典过渡的现象学,这是将原本量子系统驱动到对其物理配置的完全经典描述的过程,是广泛研究的对象。确实,这种过渡是否是由于新的基本物理学引起的是一个有争议的问题[1]。特别是,如果可以将复杂性和大小生长的量子系统的破坏性归因于固有机制,或者仅仅是周围环境的不可避免的存在[2,3],则仍处于争议。是由于环境的变质不能为测量问题提供令人满意的解决方案,从而引起了量子到经典的过渡问题的令人满意的解决方案,崩溃模型体现了一个替代的理论框架[4,5]。通过将波函数的崩溃提升到嵌入随机动力学中的通用物理机制中,崩溃模型以一种现象的方式解释了量子到经典的过渡,从而体现了量子力学的大型修饰的实例。通过随机schödinger方程和引入新的基本参数来实现这种修改。当用于评估微型系统动力学时,崩溃模型的框架会恢复标准的量子力学。向大型系统移动,相干性迅速抑制,以防止宏观区分状态的大空间叠加。连续的自发定位(CSL)是最深入的综合模型之一[6,7]。它通过进入量子系统的主方程的额外耗散术语来描述位置上的连贯性丧失。这意味着受到倒塌机制的开放量子系统应经历不可归因于其他环境噪声源的额外耗散。测试此模型是探索有效性量子机械限制的当前感兴趣的[8]。但是,当前在
Wei -Wei Zhang 2017-2019 /邮政研究员,U悉尼2022 / GUSU材料实验室,苏州< / div < / div>Wei -Wei Zhang 2017-2019 /邮政研究员,U悉尼2022 / GUSU材料实验室,苏州< / div < / div>
进步:最近的建模和实验研究使得纤维,壁,细胞和组织能够进步。在移动水平中,典型地将一个离散成分的群体在下一个水平上提取为连续体(例如,纤维到壁,壁,到细胞的壁,细胞到组织)。这些抽象有助于阐明概念和简化模拟。机械应力在每个级别上都可以运行,但是从一个级别到下一个级别的值并不相同。在纤维水平上,生长对应于纤维素微纤维相互滑动的纤维素微纤维,该微纤维由张开的张力被动驱动。滑动的速率取决于微纤维之间的原理,而各向异性反映了不同方向中纤维比例的差异。生长沿最大微纤维应力的方向前进。在墙壁上,微纤维滑动到细胞壁爬行,速度取决于turgor,壁的可扩展性,厚度和屈服阈值。各向异性机械抗构体可以通过微管引导的纤维素微纤维的取向选择性合成。蠕变被壁刺激 -