ΕΝΑ ΤΑΞΙΔΙ ΣΤΙΣ ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΚΑΙ ΣΤΙΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥΣ

¨...Η θέση και η ταχύτητα ενός μικροσκοπικού σωματιδίου δεν μπορεί να είναι ταυτόχρονα γνωστές με απόλυτη ακρίβεια....Όμως το πραγματικό περιεχόμενο της αρχής της αβεβαιότητας αναδεικνύεται αν την εφαρμόσουμε σε ένα σωματίδιο παγιδευμένο σε μια μικροσκοπική περιοχή, οπότε η θέση του είναι γνωστή με περιθώριο λάθους, δηλαδή απροσδιοριστία, όση και η διάσταση της φυλακής του. Εφόσον η απροσδιοριστία στη θέση του θα είναι πολύ μικρή, η απροσδιοριστία στην ταχύτητά του θα είναι πολύ μεγάλη, οπότε και η ταχύτητά του η ίδια θα είναι μεγάλη κατά μέσο όρο. Οδηγούμαστε έτσι στο εξής εντυπωσιακό- και πολύ βαθύ - συμπέρασμα: όσο πιο μικροσκοπική είναι η φυλακή στην οποία είναι κλεισμένο ένα σωματίδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητά του κατά μέσο όρο, άρα τόσο μεγαλύτερη και η κινητική ενέργεια που υποχρεούται να έχει... Η πιο μικροσκοπική φυλακή που υπάρχει στη φύση είναι ο ατομικός πυρήνας. Τι περιμένουμε λοιπόν να κάνουν οι έγκλειστοί του, δηλαδή τα πρωτόνια και τα νετρόνια που βρίσκονται στο εσωτερικό του; Σύμφωνα με τα παραπάνω, θα έχουν τεράστιες κινητικές ενέργειες ακριβώς επειδή είναι παγιδευμένα σε μια τόσο μικροσκοπική περιοχή. Ο πυρήνας είναι γίγαντας ενέργειας ακριβώς επειδή είναι νάνος μεγέθους...¨
¨ Το φάντασμα της όπερας¨, Στέφανος Τραχανάς, καθηγητής Φυσικού Τμήματος Παν. Κρήτης
Αφιέρωμα στην αρχή της απροσδιοριστίας ή αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg η οποία ανακαλύφθηκε το 1927 και ...κρύβεται πίσω από όλες τις βασικές φυσικές προυποθέσεις που επιτρέπουν στο σύμπαν να φτάσει έως την αυτογνωσία!

Κυριακή 27 Σεπτεμβρίου 2015

Παραπληγικός περπατά με το… μυαλό

Στη φωτογραφία ο 26χρονος ασθενής που κατάφερε να σηκωθεί και να περπατήσει για λίγα μέτρα με τη νέα επαναστατική συσκευή

Ενας παραπληγικός 26χρονος άνδρας που ήταν τελείως παράλυτος από τη μέση και κάτω εδώ και πέντε χρόνια, κατάφερε να κινήσει ξανά τα πόδια του και να περπατήσει σχεδόν τέσσερα μέτρα, χάρη στη βοήθεια μιας ειδικής συσκευής που «διαβάζει» το μυαλό του. Είναι ο πρώτος παραπληγικός, ο οποίος ειναι σε θέση να κάνει μερικά βήματα, χωρίς να εξαρτάται από ρομποτικά κάτω άκρα. Το επίτευγμα επιστημόνων στις ΗΠΑ αποτελεί ακόμη μία επίδειξη των δυνατοτήτων της τεχνολογίας σε συνδυασμό με τη δύναμη του νου. Ένας υπολογιστής διαβάζει τα εγκεφαλικά κύματα του άνδρα και αυτά, με τη σειρά τους, στέλνουν ηλεκτρικά σήματα που ενεργοποιούν τους μυς των ποδιών...
Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια-Ιρβάιν, που δημιούργησαν μια νέα διεπαφή (interface) εγκεφάλου-υπολογιστή, που μπορεί να υπερκεράσει τη βλάβη στη σπονδυλική στήλη, η οποία προκαλεί την παράλυση.
Μια «κάσκα» ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος που φορά ο ασθενής στο κεφάλι του, καταγράφει την ηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφάλου του, ενώ ηλεκτρόδια είναι τοποθετημένα στους μυς των ποδιών. Ο ασθενής εκπαιδεύεται νοητικά σε μια οθόνη υπολογιστή, προκειμένου να στέλνει σήματα στα πόδια του, ώστε αυτά να κινηθούν. Ένα βασικό πρόβλημα που πρέπει να βελτιωθεί, είναι ότι ο ασθενής δυσκολεύεται να κρατήσει την ισορροπία του, όταν κάνει βήματα. Οι ερευνητές δήλωσαν πάντως ότι το μη επεμβατικό σύστημά τους αποτελεί μια πολλά υποσχόμενη μέθοδο, που πηγαίνει ένα βήμα πέρα από την χρήση συστημάτων εικονικής πραγματικότητας ή ρομπτικών εξωσκελετών.
Τα νεύρα
Οι τραυματισμοί στη σπονδυλική στήλη αποκόπτουν τα νεύρα που επιτρέπουν την επικοινωνία μεταξύ εγκεφάλου και κάτω άκρων, με συνέπεια την παραλυσία. Τα νεύρα αυτά δεν αναπτύσσονται ξανά, όμως καινοτομικά συστήματα όπως το παραπάνω, μπορούν να "διαβάσουν" τα ηλεκτρικά-νευρικά σήματα του εγκεφάλου και να παρακάμψουν την κατεστραμμένη περιοχή της σπονδυλικής στήλης, έτσι ώστε οι μύες των ποδιών να δέχονται πάλι εντολές κίνησης.
Οι ερευνητές ανέφεραν ότι το νέο σύστημα έχει δοκιμαστεί μόνο σε έναν παράλυτο  και, όπως είπαν, χρειάζονται περισσότερες δοκιμές με άλλους ασθενείς, προτού αξιοποιηθεί ευρύτερα από τους παραπληγικούς. Μελλοντικά, για πρακτικούς και ψυχολογικούς λόγους, η ογκώδης εξωτερική «κάσκα» ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος θα πρέπει να αντικατασταθεί από ένα εσωτερικό εγκεφαλικό εμφύτευμα. Αυτό  θα «πιάνει» τα εγκεφαλικά σήματα με ακόμη μεγαλύτερη ακρίβεια και επιπλέον πιθανώς θα επιτρέπει στον ασθενή όχι μόνο να κινεί τα πόδια του, αλλά και να τα νιώθει. Η μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Journal of Neuroengineering and Rehabilitation».
www.tovima.gr