Ottobre 2019
In
Natura di Springer
Studiare se la distribuzione beta generale discreta può essere utilizzata per caratterizzare la risonanza stocastica neuronale sia con un segnale armonico debole che con rumore a diversi livelli.
Sono state eseguite 5 simulazioni di diversi livelli di rumore distribuito gaussiano. Per ciascun livello di rumore i dati sono stati tracciati in base all'ampiezza corrispondente e alle stime dei parametri non lineari.
I risultati hanno dimostrato che a livelli di rumore deboli, lo scambio di energia tra rumore e segnale non è sufficiente per ottenere la sincronicità. Tuttavia il rumore aggiunto aumenta lo scambio energetico con una classica curva a forma di U, dimostrando che la risonanza stocastica neuronale può essere caratterizzata dal modello di distribuzione beta discreta generale.
Investigare il rumore uditivo può migliorare la sensibilità delle risposte del sistema tattile, visivo e propriocettivo ai segnali sensoriali deboli.
Una serie di esperimenti con diverse modalità sensoriali ha utilizzato varie soglie di rumore uditivo per testare le risposte sensoriali e le prestazioni visive, tattili e propriocettive dei partecipanti.
I risultati hanno dimostrato che la risonanza stocastica crossmodale è un fenomeno onnipresente negli esseri umani in grado di modulare i neuroni multisensoriali. L'effetto è un'attivazione integrata che promuove le transizioni di sensibilità e migliora la percezione dei segnali attraverso più tipi di sensi.
I fononi forniscono informazioni sul comportamento delle contrazioni muscolari.
Investigare diversi concetti fisici che potrebbero aiutarci a migliorare molti sistemi biologici diversi in modi nuovi.
È stata esplorata l'influenza di fotoni, fononi, laser, microtubuli, cristalli elettronici, onde di Bloch, cristalli neuronici e cristalli fononici sul comportamento dei sistemi biologici. Un esperimento ha incaricato i partecipanti di eseguire contrazioni isometriche del polpaccio in 10 prove, con l'attività muscolare misurata tramite elettrodi EMGA.
Nello specifico si è scoperto che i fononi possono aiutare a comprendere le contrazioni muscolari isometriche. I ricercatori sostengono che molti di questi tipi di fenomeni fisici potrebbero potenzialmente rivelare nuove comprensioni di sistemi biologici complessi.
Il principio del fulcro potrebbe essere modellato come un oscillatore asimmetrico e anarmonico.
Investigare i meccanismi alla base del principio del fulcro attraverso una combinazione di diversi esperimenti.
15 diversi esperimenti che sfruttano il principio del fulcro hanno esaminato gli effetti di soglie variabili di stimolazione sensoriale deterministica e stocastica tramite modalità visive, tattili motorie, uditive e propriocettive.
I risultati hanno scoperto che il principio del fulcro potrebbe essere modellato come un oscillatore asimmetrico e anarmonico e che le risposte muscolari possono essere ben descritte dalla teoria dei fononi di Debye o dalle modalità di oscillazione meccanica.
Esperimenti multipli di stimolazione sensoriale crossmodale rivelano un'interazione bidirezionale tra i neuroni e il sistema nervoso periferico.
Studiare la misura in cui gli effetti dell'integrazione multisensoriale includono un'interazione bidirezionale tra il cervello e il sistema nervoso periferico.
5 giovani adulti sani sono stati sottoposti a una serie di 5 diversi esperimenti sensoriali utilizzando diverse combinazioni di stimolazioni tattili, uditive e visive a diversi livelli di soglia e soprasoglia. Le risposte del sistema nervoso periferico sono state misurate tramite l'attività elettromiografia.
Nel complesso i risultati hanno dimostrato chiaramente che i segnali nel sistema nervoso periferico possono essere modulati mediante interazione cross-modale a livello centrale. Questi risultati suggeriscono che l’elaborazione sensoriale intermodale avviene sia a livello fisico che biologico e che l’attività dei neuroni può essere modulata tramite interazioni fisiche.
L'elaborazione sensoriale può essere costantemente migliorata attraverso diverse forme di stimolazione di molteplici modalità sensoriali.
Indagare le caratteristiche dell'integrazione multisensoriale con forme di stimolazione sensoriale sia stocastiche che deterministiche.
I partecipanti allo studio sono stati sottoposti a una serie di 9 esperimenti sensoriali utilizzando diverse combinazioni di stimolazione visiva, uditiva, tattile ed elettromiografia per esaminare le risposte di integrazione multisensoriale.
I risultati hanno fornito una prova chiara del principio Fulcrum, mostrando risposte migliorate di percezione multisensoriale intermodale attraverso varie forme di stimolazione sensoriale. Nel complesso, è stato riscontrato che il trasferimento di energia necessario per modulare in modo ottimale le attivazioni neuronali è approssimativamente costante in tutte le forme di stimoli, sia per segnali di input stocastici che deterministici. I risultati forniscono un quadro per migliorare le prestazioni umane in modi altamente accessibili e potrebbero portare a una migliore comprensione di condizioni come l’autismo e l’ADHD.
Il rumore tattile ottimizzato aumenta significativamente le soglie di percezione visiva dei segnali deboli.
Studiare se gli effetti di integrazione multisensoriale possono passare dal rumore tattile alla visione per aumentare la sensibilità percettiva ai segnali deboli tipicamente difficili da rilevare.
7 giovani adulti sani hanno ricevuto fino a 1kHz di stimolazione del rumore tattile tramite un sensore piezoelettrico. Ai partecipanti è stato inoltre affidato il compito di rilevare le caratteristiche dei reticoli sinusoidali con modulazione di luminanza variabile utilizzando una procedura a scala.
I risultati hanno rivelato che i profili della soglia visiva dei partecipanti variavano in funzione dei diversi livelli di rumore tattile, dimostrando una tipica funzione U-inversa. Con un rumore ottimale, la percezione visiva dei segnali deboli è stata notevolmente aumentata. I ricercatori hanno concluso che i risultati supportano fortemente l’idea che il principio Fulcrum sia un principio fisico fondamentale che è alla base di tutta l’elaborazione sensoriale.
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