รูปแบบที่ซับซ้อนของการหมุนบนนิ้วมนุษย์อาจช่วยได้มากกว่าการช่วยตำรวจจับอาชญากร การศึกษาทางออนไลน์เมื่อวันที่ 29 มกราคม ในหัวข้อ Science ช่วยถอดรหัสกรณีของงานจริงของลายนิ้วมือ: สันผิวหนังชั้นนอก ชื่อวิชาชีพของลายนิ้วมือ น่าจะทำหน้าที่เป็นตัวกรองเพื่อช่วยในการตรวจจับพื้นผิวที่ละเอียดอย่างมีประสิทธิภาพ“หน้าที่การทำงานของลายนิ้วมือยังคงเป็นเรื่องลึกลับ” Sliman Bensmaia นักประสาทวิทยาแห่งมหาวิทยาลัย Johns Hopkins ในเมืองบัลติมอร์ ผู้ศึกษาเกี่ยวกับความรู้สึกสัมผัสกล่าว แต่ผลลัพธ์ใหม่แสดงให้เห็นว่า “ลายนิ้วมือช่วยเพิ่มความสามารถในการรับรู้พื้นผิวพื้นผิว”
เมื่อนิ้วกวาดไปบนพื้นผิวที่มีพื้นผิวละเอียด
เช่น ปลอกผ้าฝ้ายหรือโต๊ะกาแฟไม้ การโต้ตอบจะส่งแรงสั่นสะเทือนไปยังผิวหนังเป็นวงกว้าง เซ็นเซอร์เฉพาะทางที่เรียกว่า Pacinian fibers ซึ่งเป็นส่วนปลายของเส้นใยประสาท จะตรวจจับการสั่นสะเทือนเพียงบางส่วนเท่านั้น ซึ่งจะมีความถี่ประมาณ 250 เฮิรตซ์ ก่อนที่จะส่งสัญญาณไปยังสมองซึ่งระบบประมวลผลความรู้สึกสัมผัส ตัวรับอื่นๆ ในนิ้วจะตรวจจับความถี่ที่แตกต่างกัน
เพื่อศึกษารายละเอียดของการสัมผัส นักฟิสิกส์กลุ่มหนึ่งซึ่งนำโดย Georges Debrégeas จากศูนย์วิจัย CNRS École Normale Supérieure ในปารีส ได้ใช้วิธีหุ่นยนต์ นักวิจัยได้พัฒนาเซ็นเซอร์ไบโอมิเมติคเพื่อตรวจจับการสั่นสะเทือนที่คล้ายกับเมื่อนิ้วเคลื่อนผ่านพื้นผิวที่ละเอียด หมวกยางยืดที่เลียนแบบผิวหนังปลายนิ้วของมนุษย์ปิดเซ็นเซอร์ไว้ ปลายนิ้วปลอมข้างหนึ่งมีรอยขนาดและการกระจายคล้ายกับรอยนิ้วมือมนุษย์ และอีกนิ้วหนึ่งเป็นรอยเรียบ
การสั่นสะเทือนที่ตรวจพบโดยเซ็นเซอร์สองตัว ตัวหนึ่งราบรื่นและอีกตัวหนึ่งมีรอยนิ้วมือ แสดงคุณสมบัติที่แตกต่างกันมาก เซ็นเซอร์ที่ปกคลุมด้วยลายนิ้วมือจะบันทึกการสั่นสะเทือนที่ต่างกันน้อยกว่ามาก ในขณะที่เซ็นเซอร์ที่ราบรื่นจะจับสัญญาณได้หลากหลายกว่ามาก
เช่นเดียวกับแว่นกันแดดที่กรองแสงยูวีและปล่อยให้แสง
ที่มองเห็นที่เป็นประโยชน์ผ่านเข้าไปได้ ลายนิ้วมือเทียมจะกรองการสั่นสะเทือนที่ด้านบนและด้านล่าง 250 เฮิรตซ์ เหลือเพียงการสั่นสะเทือนที่เส้นใย Pacinian ตรวจจับได้ ลายนิ้วมือ นักวิจัยเสนอว่าทำให้ระบบการสัมผัสมีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยการแกะสลักอินพุตเพื่อเปิดใช้งานเฉพาะตัวรับที่มีไว้เพื่อรับรู้ ..
“ถ้าคุณใช้สัญญาณรบกวนสีขาว เช่น พื้นผิวแบบสุ่มอย่างสมบูรณ์ และสแกนผ่านมัน ระดับเสียงต่ำและ การสั่นสะเทือนที่สูงจะลดระดับลง” Ellen Lumpkin นักประสาทวิทยาจาก Baylor College of Medicine ในฮูสตันซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษาอธิบาย
นักวิจัยยังพบว่าลายนิ้วมือทำหน้าที่กรองการสั่นสะเทือนเมื่อการเคลื่อนไหวของนิ้วตั้งฉากกับสันลายนิ้วมือเท่านั้น แต่ไม่ต้องกังวล ลายนิ้วมือของมนุษย์มีลวดลายเป็นวงกลม — ทุกทิศทางของการปัดจะเปิดใช้งานคุณสมบัติการกรองบางอย่าง
“สิ่งที่ดีคือรูปแบบนั้นไม่สำคัญ” เดเบรเกอัสกล่าว ความแตกต่างของรูปแบบลายนิ้วมือจากบุคคลหนึ่งไปยังอีกบุคคลหนึ่งดูเหมือนจะไม่มีผลต่อความสามารถในการกรอง
ผลงานชิ้นใหม่นี้ชี้ให้เห็นถึงเส้นขนานที่น่าสนใจระหว่างปลายนิ้วกับอวัยวะรับความรู้สึกอื่นๆ ซึ่งก็คือคอเคลียในหู คอเคลียทำงานโดยแยกเสียงที่ซับซ้อนออกเป็นส่วนประกอบต่างๆ โดยทำหน้าที่เหมือนที่ Lumpkin เรียกมันว่าเป็นเครื่องวิเคราะห์ความถี่ “เช่นเดียวกับที่คอเคลียเป็นเครื่องวิเคราะห์ความถี่ของเสียง ปลายนิ้วเป็นเครื่องวิเคราะห์ความถี่ของนิ้วมือ” ลัมป์กิ้นกล่าว ความสามารถในการมองเห็นสีของมนุษย์ยังขึ้นอยู่กับการเลือกความถี่ โปรตีนบางชนิดตอบสนองต่อคลื่นแสงของสีต่างๆ อย่างเลือกสรร ทำให้มนุษย์มองเห็นสีต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
Bensmaïa กล่าวว่าการค้นหาระบบความรู้สึกสัมผัสที่ซับซ้อนเป็นงานที่สำคัญ มือเทียมที่มีลายนิ้วมือสามารถ “ช่วยเพิ่มความสามารถในการรับรู้พื้นผิวของผู้พิการได้อย่างมาก” เขากล่าว
Lumkin ชี้ให้เห็นว่าการศึกษาดำเนินการกับเนื้อเยื่อเทียม ไม่ใช่ของจริง ซึ่งจะยากกว่ามาก “สิ่งที่เรามีคือแบบจำลองที่น่าเชื่อถือ” ลัมคินกล่าว “นี่อาจเป็นวิธีที่ทำงานในชีววิทยา ตอนนี้นักชีววิทยาจำเป็นต้องยืนยันสิ่งนั้น”
ปลายนิ้วสัมผัส จากการออกแบบปลายนิ้วเทียม (บนขวา) นักวิจัยพบว่าลายนิ้วมือจริงของมนุษย์ (ซ้ายและล่างขวา) อาจช่วยให้นิ้วสัมผัสพื้นผิวที่มีเกล็ดละเอียดได้อย่างมีประสิทธิภาพ
รูปภาพได้รับความอนุเคราะห์จาก SCIENCE / AAAS
เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> แทงบอลออนไลน์
