Una cámara de alta velocidad capta señales que se transmiten a través de las neuronas

Conéctese ahora y toque cualquier cosa a su alrededor. Ya sea una tecla de su teclado, la madera de su escritorio o el pelaje de su perro, puede sentirlo con solo tocarlo con el dedo.

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De hecho, su cerebro tarda un tiempo en registrar la sensación de la punta de su dedo, pero aun así sucede muy rápido, ya que la señal táctil viaja a través de sus nervios a más de 100 millas por hora. Algunas señales nerviosas son aún más rápidas, acercándose a 300 millas por hora.

Ahora, los científicos de Caltech han desarrollado una nueva cámara ultrarrápida que puede registrar instantáneas de estos impulsos a medida que viajan a través de las neuronas. La cámara también puede capturar video de otros fenómenos ultrarrápidos, como la propagación de pulsos electromagnéticos en la electrónica.

La tecnología de la cámara, conocida como imagen ultrarrápida compacta mejorada diferencialmente (Diff-CUP), se desarrolló en un laboratorio wang lihong, Bren Profesor de Ingeniería Médica e Ingeniería Eléctrica, Presidente de Liderazgo en Ingeniería Médica de Andrew y Peggy Shearing y Oficial Ejecutivo de Ingeniería Médica.

LihongWang

Crédito: Instituto de Tecnología de California

Diff-CUP funciona de manera similar a los otros sistemas CUP de Wang, que han demostrado ser capaces de Grabación de vídeo a 70 billones de fotogramas por segundo y toma fotos Pulsos de láser porque se mueven a la velocidad de la luz..

Diff-CUP toma la misma tecnología de cámara de alta velocidad que se encuentra en otros sistemas CUP y la combina con un dispositivo llamado interferómetro Mach-Zehnder. El interferómetro visualiza objetos y materiales dividiendo primero un haz de luz láser en dos partes, pasando solo un haz a través de un objeto y luego recombinando los haces. Dado que las ondas de luz se ven afectadas por los objetos que atraviesan, con diferentes materiales que las afectan de diferentes maneras, un haz que atraviesa el material del que se forman imágenes tendrá ondas que no están sincronizadas con las ondas del otro haz. Cuando los haces se recombinan, las ondas asíncronas interfieren entre sí (de ahí el «interferómetro») en patrones que revelan información sobre el objeto que se está fotografiando.

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Aunque no puedes ver un impulso eléctrico viajando a través de una neurona con tus ojos, o incluso con un microscopio óptico convencional, este tipo de interferometría puede detectarlo. (Por cierto, esta misma técnica básica es utilizada por Lego Para detectar ondas gravitacionales). Por lo tanto, el interferómetro Mach-Zehnder permite obtener imágenes de estos pulsos, y la cámara CUP captura imágenes a velocidades de cuadro increíblemente altas.

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