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Sensory Functions of the Skin01:16

Sensory Functions of the Skin

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The skin is the largest organ of the human body and plays a crucial role in our sensory perception. It contains a vast network of sensory receptors that contribute to the skin's protective function by perceiving physical, biological, and environmental cues and generating relevant responses.
There are two main categories of receptors on the skin: capsulated and non-capsulated. The non-capsulated ones are mainly the pain receptors. The capsulated ones can be further categorized based on the...
5.2K
Somatosensation01:33

Somatosensation

36.8K
The somatosensory system relays sensory information from the skin, mucous membranes, limbs, and joints. Somatosensation is more familiarly known as the sense of touch. A typical somatosensory pathway includes three types of long neurons: primary, secondary, and tertiary. Primary neurons have cell bodies located near the spinal cord in groups of neurons called dorsal root ganglia. The sensory neurons of ganglia innervate designated areas of skin called dermatomes.
36.8K
Overview of Somatic Sensory Pathways01:29

Overview of Somatic Sensory Pathways

4.7K
Somatic sensory or somatosensory pathways refer to the neural pathways that carry information related to touch, pressure, pain, temperature, and proprioception from the skin, muscles, tendons, and joints to the brain. These pathways involve several stages of processing and integration of sensory information.
The somatosensory system is divided into three main pathways: the dorsal (or posterior) column-medial lemniscus, spinothalamic (or anterolateral), and spinocerebellar pathways.
The dorsal...
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Circuito neuromórfico sensorimotor incorporado por una piel electrónica suave de baja tensión integrada

Weichen Wang1, Yuanwen Jiang2, Donglai Zhong2

  • 1Department of Materials Science and Engineering, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA.

Science (New York, N.Y.)
|May 18, 2023
PubMed
Resumen
Este resumen es generado por máquina.

Los investigadores desarrollaron una nueva piel electrónica (e-skin) que imita las funciones sensoriales y mecánicas de la piel natural. Esta piel protésica biomimética permite la percepción multimodal y la activación de circuito cerrado para aplicaciones avanzadas de robótica y medicina.

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Área de la Ciencia:

  • Ciencias de los materiales
  • La robótica
  • Ingeniería biomédica

Sus antecedentes:

  • El desarrollo de piel artificial que replica la retroalimentación sensorial y las propiedades mecánicas de la piel natural es crucial para los dispositivos robóticos y médicos avanzados.
  • La integración perfecta de los sistemas biomiméticos con el cuerpo humano presenta importantes desafíos de ingeniería.

Objetivo del estudio:

  • Diseñar una piel electrónica protética suave monolítica (e-skin) capaz de percepción multimodal, generación de señales neuromórficas y activación de circuito cerrado.
  • Lograr un sistema biomimético que imite el bucle sensoriomotor biológico para mejorar la funcionalidad.

Principales métodos:

  • Diseño racional e ingeniería de las propiedades de los materiales, estructuras de dispositivos y arquitecturas de sistemas.
  • Utilizando un dieléctrico elastomérico de alta permisividad en tres capas para dispositivos orgánicos extensibles.
  • Implementación de transistores sinápticos de estado sólido para imitar la retroalimentación biológica sensorimotora.

Principales resultados:

  • Logró una oscilación de bajo umbral comparable a los transistores de silicio policristalino.
  • Se ha demostrado un bajo voltaje de funcionamiento, un bajo consumo de energía y una integración de circuitos a escala media.
  • Imitación exitosa del bucle sensoriomotor biológico, con fuerza de accionamiento de la e-skin aumentando con la presión aplicada.

Conclusiones:

  • La piel electrónica monolítica desarrollada ofrece una solución prometedora para los dispositivos protésicos de próxima generación.
  • Las capacidades de la piel electrónica en la percepción multimodal y la activación de circuito cerrado allanan el camino para interfaces hombre-máquina más sofisticadas.
  • Este trabajo promueve la integración de sistemas electrónicos biomiméticos con aplicaciones biológicas.