主动上肢外骨骼是神经恢复的潜在强大工具。该潜力取决于几种基本控制模式,其中一种是透明度。在这种控制模式下,外骨骼必须遵循人类运动而不会改变它,从理论上讲,这意味着无效的相互作用工作。达到透明度的水平高,尽管不完美,既需要一种适当的控制方法,又需要对外骨骼对人类运动的影响进行深入评估。本文基于识别外骨骼动力学的识别,或者是在力反馈控制或结合下引入了三种不同的“透明”控制器的评估。因此,这些控制器可能会通过设计明显诱导不同水平的透明度。进行的调查可以更好地理解人类如何适应一定是不完事的透明控制器。一组14名参与者受到这三个控制者的束缚,同时在副臂平面进行运动。随后的分析是根据相互作用,运动学,肌电图和人体工程学反馈问卷进行的。结果表明,在执行透明的控制器较少的情况下,参与者的策略往往会引起相对较高的相互作用工作,并具有较高的肌肉活动,从而导致运动学指标的敏感性很小。换句话说,截然不同的残留互动工作并不一定会引起非常不同的运动运动学。这样的行为可以通过自然的人类倾向来解释以维护其首选的运动学的努力,应在将来的透明控制器评估中考虑到这一点。
图4和图5显示了厚度H = 16和λ= 0的浮膜的涡度场和循环结果。25我们观察到涡度场沿垂直于观测平面的方向更强(请参阅3)。图4,我们在x -z平面中显示了涡流流和循环模式的“前”视图,我们期望ωy中的涡度大于其他平面。图5,我们在y -z平面中显示了同一情况的涡度场,这就是φ=π/ 2的情况,在那里我们观察到涡度ωx and涡流和该平面上的循环大于其他组件。
自由活塞斯特林制冷机在空间技术中的应用越来越广泛,特别是用于冷却卫星和其他空间相关设备上的红外传感器。本研究重点是使用 SAGE 12 软件设计和优化一体式自由活塞斯特林制冷机。该设计采用电磁驱动谐振机构和间隙密封装置,以确保最佳效率、COP 和最小系统振动。设计的一体式自由活塞斯特林制冷机在 80 K 时可产生 1.58 W 的制冷效果,COP 为 0.0424。对设计的制冷机进行了全面评估,以评估不同设计特性和操作参数的影响。随后,使用 Ansys Maxwell 软件设计了制冷机所需的动磁式线性电机。在研究的最后阶段,原始制冷机设计进行了修改,将单网格再生器替换为多网格再生器。确定了多网格再生器的最佳组合,以提高系统性能。分析表明,在具有多网格再生器的整体式低温冷却器中,当较粗的网格位于再生器管的热侧而较细的网格位于再生器管的冷侧时,系统性能会得到改善。
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背景:国际空间站(ISS)证明了人类在太空中的成就 - 19个口粮。尽管其高度控制的环境,其特征是微重力,CO 2水平升高和20个太阳辐射,但微生物却占据了独特的利基。这些微生物居民在影响21的船上的健康和福祉方面发挥了重要作用。在我们的研究中特别感兴趣的一种微生物是22个肠杆菌Bugandensis,主要在包括人类胃肠道在内的临床标本中发现,还有23个据报道具有致病性状,导致了很多感染。24结果:与地球对应物不同,ISS E. bugandensis菌株表现出了抗性机制,可在Eskape病原体组中对其进行分类,这是一群因其对抗菌治疗的强大26耐药性而识别的病原体。在两年的微生物跟踪1个任务中,从ISS内的各个位置隔离了12个多药物27耐药e.bugandensis。与陆地菌株相比,我们已经进行了一项全面的28项研究,以了解ISS衍生的E. bugandensis的基因组复杂性,其中29次敏锐地关注与临床感染相关的人。我们揭示了关键基因的进化轨迹,尤其是那些有助于功能适应和潜在抗菌耐药性的轨迹。我们研究的假设中心31是,与地球上任何不同的空间环境应力的奇异性质可能驱动这些基因组适应。44扩展了我们的调查,随着时间的推移,我们精心绘制了整个ISS的bugandensis的患病率和33个分布。这种时间分析提供了对空间中Bugandensis的持续性,34个继承和潜在殖民的潜在模式的见解。此外,通过利用先进的35种分析技术(包括代谢建模),我们跨越了多个任务和空间位置的ISS中的36 E. bugandensis,探究了与36 E. bugandensis一起研究。这种探索揭示了复杂的微生物37相互作用,为ISS内的微生物生态系统动力学提供了一个窗口。38结论:我们的综合分析不仅阐明了这些相互作用的雕刻微生物潜水器的方式-39个性,而且还阐明了可能有助于在40 ISS环境中进行主导和继承的因素。这些发现的含义是两个方面。首先,他们阐明了微生物行为,41适应和在极端孤立的环境中的进化。其次,他们强调了对强大的预防措施的需求,从而通过减轻与潜在的致病43威胁相关的风险来确保宇航员的健康和安全。
1俄罗斯科学院普罗夫洛夫通用物理研究所,俄罗斯莫斯科119991 Vavilova St. 38; avsimakin@gmail.com(A.V.S.); Aleksej.baryshev@gmail.com(A.S.B.); pobedonoscevroman@rambler.ru(R.V.P.); inyabaymler@yandex.ru(i.v.b。); rebezov@yandex.ru(M.B.R.); rusa@kapella.gpi.ru(R.M.S.); astashev@yandex.ru(M.E.A。); dikovskayaao@gmail.com(A.O.D。); bronkos627@gmail.com(e.a.m.); v.kozlov@hotmail.com(V.A.K.); nbunkin@mail.ru(n.f.b。); iwe88@rambler.ru(v.e.i。); kuder_1996@mail.ru(k.o.a.); voronov@lst.gpi.ru(V.V.V.); shafeev@kapella.gpi.ru(G.A.S.)2俄罗斯科学院植物病理学研究所俄罗斯科学研究所,143050俄罗斯大维利齐米; cmakp@mail.ru(M.A.S.); kalinitch@mail.ru(V.P.K.)3尼兹尼·诺夫哥罗德州立大学生物学与生物医学研究所,603022尼兹尼·诺夫哥罗德,俄罗斯,俄罗斯4号州立辐射医学和保护国家关键实验室,放射学和跨学科科学学院(RAD-X)苏州215123,中国; gaomy@iccas.ac.cn(M.G.); liruibin@suda.edu.cn(r.l.)5,105005俄罗斯莫斯科7 A.A. Baikov冶金与材料科学研究所(IMET RAS),俄罗斯科学院,莱宁斯基潜在客户,49,119334,俄罗斯莫斯科; kolmakov@imet.ac.ru(A.G.K.); 79031927386@yandex.ru(M.A.K.)5俄罗斯科学院的细胞生物物理研究所,联邦研究中心,“俄罗斯科学学院的Push-Chino科学研究中心”,Institutskaya St.,3,142290 sharapov.mars@gmail.com 6鲍曼莫斯科州立技术大学基础科学系,2-ND Baumanskaya Str。8俄罗斯科学院理论与实验生物物理学研究所,俄罗斯街3号,142290,俄罗斯Pushchino; bruskov_vi@rambler.ru 9南俄罗斯土壤生育研究所,346493波斯安诺夫卡,俄罗斯10个国家纳米技术中心(Nanotec)国家科学技术发展局(NSTDA),111,111,Phahonyotin Rd,Klong Luang 12120,Thailand; nuttaporn@nanotec.or.th *通信:s_makariy@rambler.ru
摘要:同时监测动物行为和大脑中的神经活动使我们能够研究行为的神经基础。传统上,神经活动数据在头级放大器中被缓冲、放大、多路复用,然后从模拟转换为数字,随后通过电缆传输到存储服务器。这种用于室内的系留记录系统妨碍了动物在三维 (3D) 空间以及大空间或水下的自由移动,使得很难瞄准在自然条件下活动的野生动物;这也给将其应用于人类(例如脑机接口 (BMI))带来了挑战。微机械技术的最新进展已经建立了一种称为神经记录器的无线记录设备,它将神经活动直接存储在超紧凑的存储介质上。神经记录器的出现引发了对 3D 飞行、野生动物水下游泳和野外易位实验的神经相关性的研究。神经记录仪的使用示例将帮助我们了解自然环境中行为的神经基础,并有助于 BMI 的实际应用。这里我们概述了使用神经记录仪监测飞行和游泳行为的神经基础。然后我们重点介绍神经行为学发现,最后讨论它们的未来前景。
1. 普林斯顿大学普林斯顿神经科学研究所,普林斯顿,美国。 2. 普林斯顿大学霍华德休斯医学研究所,普林斯顿,美国。 3. 普林斯顿大学分子生物学系,普林斯顿,美国 4. 约翰霍普金斯大学生物医学工程系,巴尔的摩,美国 5. 约翰霍普金斯大学 Kavli 神经科学发现研究所和成像科学中心数据科学数学研究所,巴尔的摩,美国 6. 北里奥格兰德联邦大学脑研究所;纳塔尔,巴西 7 康斯坦茨大学集体行为高级研究中心。 8 马克斯普朗克动物行为研究所,康斯坦茨 + 通讯作者:Carlos D Brody (brody@princeton.edu) 或 Adam Charles (adamsc@jhu.edu) * 同等贡献。
用于自由行为受试者的功能性大脑监测的可穿戴技术将促进我们对认知处理和适应性行为的理解。现有技术缺乏这种能力,或者需要侵入性程序和/或以其他方式阻碍在社交行为条件、运动和睡眠期间进行大脑评估。为此,我们开发了一个完整的系统,结合了脑血流量 (CBF) 测量、O 2 和 CO 2 供应以及行为记录,用于清醒、自由行为的小鼠。创新的弥散散斑对比流量计 (DSCF) 设备和相关硬件被小型化并针对小受试者应用进行了优化。安装和使用这种可穿戴、无光纤、近红外 DSCF 头台/探头不需要开颅、侵入性探头植入或对清醒动物进行约束。使用新的 DSCF 设计与光学标准进行的测量之间存在显著相关性。该系统成功且反复地检测到麻醉和移动小鼠对 CO 2 诱导的高碳酸血症的 CBF 反应。在自然行为过程中收集 CBF 和活动信息可以提供真实的生理结果,并为探索它们与病理生理状况的相关性开辟道路。
1 佛罗里达大学电气与计算机工程系,佛罗里达州盖恩斯维尔 32611,2 佛罗里达大学呼吸研究与治疗中心,佛罗里达州盖恩斯维尔 32611,3 佛罗里达大学物理治疗系,佛罗里达州盖恩斯维尔 32611,4 佛罗里达大学生理学与功能基因组学系,佛罗里达州盖恩斯维尔 32611,5 佛罗里达大学生物统计学系,佛罗里达州盖恩斯维尔 32611,6 佛罗里达大学麦克奈特脑研究所,佛罗里达州盖恩斯维尔 32611,7 佛罗里达大学 J. Crayton Pruitt 家族生物医学工程系,佛罗里达州盖恩斯维尔 32611,8 佛罗里达大学材料科学与工程系,佛罗里达州盖恩斯维尔 32611,9 佛罗里达大学神经病学系,佛罗里达州盖恩斯维尔 32611,10 佛罗里达大学神经科学系,佛罗里达大学,佛罗里达州盖恩斯维尔 32611