Моргание кажется естественным и мгновенным, но так ли это? Без нормально функционирующего века глаз может стать сухим, раздражённым и в конечном итоге потерять способность ясно видеть.
Группа инженеров-биомехаников и офтальмологов из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе раскрыла новые подробности о мышце, управляющей морганием, что открывает путь к разработке протезов, помогающих моргать. Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, показало, что круговая мышца глаза (orbicularis oculi) — мышца, управляющая движением века — сокращается по сложным схемам, которые варьируются в зависимости от нагрузки и двигает веко не только вверх-вниз.
Исследователи изучили, как эта мышца ведет себя по-разному при различных действиях, включая спонтанное моргание, быстрое защитное закрывание глаз и сильное зажмуривание.
«Движение века сложнее и контролируется нервной системой точнее, чем считалось ранее», — заявил соавтор исследования Тайлер Клитс из Инженерной школы Самуэли Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. «Различные части мышцы активируются в точно рассчитанной последовательности в зависимости от того, что делает глаз. Такого уровня мышечного контроля никогда не наблюдалось у человеческого века. Теперь, когда у нас есть эта подробная информация, мы можем двигаться дальше в разработке нейропротезов, помогающих восстановить естественную функцию века».
В ходе экспериментов с добровольцами исследователи рассмотрели пять различных способов закрытия глаз:
Для высокоточной регистрации активности круговой мышцы глаза офтальмохирург ввёл в веко крошечные проволочные электроды. Затем исследователи использовали систему захвата движения для отслеживания движения века в сверхзамедлённом режиме. Эти инструменты позволили команде измерить мельчайшие различия в движении века, включая скорость, направление и то, какая часть мышцы инициировала движение.
«Люди могут потерять способность моргать из-за инсульта, опухоли, инфекции или травмы. Это состояние болезненно в краткосрочной перспективе и может повредить глаза настолько, что привести к потере зрения», — сказал соавтор исследования доктор Дэниел Рутман из Медицинской школы Дэвида Геффена Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и директор Центра заболеваний глазницы Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. «Мы знаем, что небольшой электрический импульс может стимулировать сокращение круговой мышцы глаза, но разработать эффективное устройство было непросто. Теперь у нас есть хорошая дорожная карта для такого устройства, включая точное расположение электродов, синхронизацию и необходимую силу импульса. Эти рекомендации могут помочь проложить путь к разработке и клиническим испытаниям такого устройства, конечной целью которого является обеспечение реального облегчения состояния пациентов».
Имея на руках эти фундаментальные знания о биомеханике век, исследователи теперь могут заняться усовершенствованием прототипа нейропротеза, который поможет людям моргать.
«Понимание того, как работает веко, критически важно для разработки точного шаблона стимуляции для протеза, а также для диагностических целей», — сказал соавтор исследования Джинён Ким из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и член исследовательской группы Клитса — Анатомической инженерной группы Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. «Мы очень рады возможности преодолеть этот пробел и продолжить работу с пациентами с параличом лицевого нерва, помогая им улучшить свою жизнь».
Почему почти все люди правши, пояснили учёные
В среде приматов люди остаются единственными существами, у которых предпочтение одной руки распространено почти на всю популяцию. Новое исследование, организованное специалистами Оксфорда и опубликованное в журнале PLOS Biology, увязывает это…
Лошадей одомашнили намного раньше, чем считалось
Лошадях использовали для передвижения, для участия в войнах и различных работах гораздо раньше, чем предполагали эксперты. Новые изыскания отодвинули общепризнанную дату начала применения лошадей человеком до IV тысячелетия до нашей…
Древняя рифовая система у берегов Австралии могла изменить жизнь в океане
Северо-западное побережье Австралии никогда не входило в число мест, которые ученые-рифоводы изучают в первую очередь. Рифы там небольшие, труднодоступные и часто остаются без внимания. Новые исследования показывают, что эти незамеченные…
Попадание в промобъект в Ярославле и уничтожение 315 украинских БПЛА. Последствия атаки на регионы
Средства ПВО за ночь перехватили и уничтожили над российскими регионами 315 украинских беспилотников, сообщили в Минобороны РФ. В Ярославле обломки сбитых БПЛА попали в промышленный объект. Перекрывалось движение из города…
ВС России проводят учения по применению ядерных сил
ВС России в период с 19 по 21 мая проводят учения по подготовке и применению ядерных сил в условиях угрозы агрессии. Как сообщили в Минобороны РФ, к учениям привлекут более…
Путин выступил с видеообращением в преддверии визита в Китай. Главные заявления
Отношения Москвы и Пекина достигли беспрецедентного уровня, это выражается в том числе в готовности оказывать друг другу поддержку по ключевым вопросам, включая защиту суверенитета. Об этом заявил президент России Владимир…
Россия с Китаем готовят энергетический прорыв
Владимир Путин начинает двухдневный визит в Китай. Москва и Пекин готовят к подписанию около 40 согл...
Исследование показало, что 80% рек Земли быстро теряют кислород
Уровень кислорода снизился почти в 80 процентах рек по всему миру, и они будут продолжать терять это...
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".