Добавить новость

Ученый предупредил об усилении магнитной бури на Земле из-за выбросов плазмы

Предприятие холдинга «Швабе» открыло в ГУМе медиафотовыставку Ксении Засецкой

Новые всероссийские соревнования пройдут во всех регионах страны в 2025 году

В преддверии холодного времени года в столице промоют порядка двух тысяч инженерных сооружений

News in English


Новости сегодня

Новости от TheMoneytizer

Miniature Treadmills Accelerate Studies Of Insects Walking

Fruit flies walking on miniature treadmills are helping scientists learn how the nervous system enables animals to move in an unpredictable and complex world.

Insights from using these fruit fly-sized treadmills were reported in Current Biology, a Cell Press journal. Several videos of the flies running on the treadmills are available for viewing on the online research paper. The lead author is Brandon G. Pratt, a recent physiology and biophysics Ph.D. graduate of the University of Washington School of Medicine in Seattle and a National Science Foundation Graduate Research Fellow. 

He engineered the small-scale machines from inexpensive parts, based on a prototype from Max Mauer, a UW mechanical engineering alumnus.

Pratt and his research colleagues explained that walking animals, including insects and people, must recognize and rapidly deal with unexpected changes underfoot. If an animal were unable to do so, navigating the world would be nearly impossible and injury from falls would be likely.

How does the nervous system detect these unexpected events and control the body to regain balance during locomotion? That question is being explored in John Tuthill’s laboratory at the UW Department of Physiology and Biophysics, where Tuthill is an associate professor and Pratt conducted his doctoral research. Lab colleagues Su-Yee J. Lee and Grant M. Chou also contributed to this project.

Tuthill’s lab studies proprioception: how the body continually senses its articulation and movement. Illness, injury, and other factors can interfere with the ability of people and animals to coordinate their bodies and hinder simple tasks like grabbing a glass of water or walking a couple of feet.

Investigating how proprioception controls the body when it becomes off kilter during locomotion is a fundamental challenge for neuroscientists. Experimental disruptions to proprioception can curb animal behaviors and thereby confound efforts to examine proprioception’s role in natural activities like walking.

Historically, treadmills have effectively reignited animals’ desire to walk after perturbations to the nervous system. Treadmills have helped to provide insight into the neural control of walking and running with invertebrates (animals without backbones) like cockroaches and stick insects, as well as vertebrates like rodents, cats, and humans.

Split-belt treadmills have two belts that move independently. Researchers use them to investigate how the coordination between the legs adapts when the legs on the left side of the body move at a different speed than those on the right. These treadmills have played a clinical role in evaluating stroke patients.

Both types of treadmill systems inspired researchers in the Tuthill lab to engineer miniature versions to study locomotion in fruit flies. These tiny creatures are a good model system to study the neural control of locomotion because they have a compact, fully mapped nervous system. Moreover, a suite of genetic tools enables scientists to perform precise and specific manipulations of the fly nervous system.

The linear treadmill system in Tuthill’s lab coerces flies to walk and allows for long-term 3D tracking. The researchers were able to analyze walking across various speeds in flies with and without impaired proprioception.

On the treadmill, flies walked in bursts, sprinting to the front of the treadmill chamber, and then rode the belt to the back. They spent roughly half their time walking. They would speed up when the belt did. Just as with humans and cockroaches, their body height rose when they walked faster. By using the treadmill in their experiments, the researchers obtained the fastest walking speed ever reported for fruit flies.

“They were able to surpass an instantaneous walking speed of 50 millimeters per second,” the researchers noted.

The researchers also genetically silenced neurons underlying proprioception and ran the insects on the linear treadmill. Without this sensory feedback, flies took fewer but larger steps. Surprisingly, the coordination of their legs did not seem to be affected — perhaps because other proprioceptive neurons are more important to coordinate walking, or the nervous system may have compensated for the lack of feedback.

The scientists found that the split-belt treadmill had little effect on the coordination between legs. However, flies substantially changed the step distances of their middle legs when the two belts moved at different speeds. The researchers suggest that flies modify their steps to continue walking straight in the presence of rotational perturbations.

“The middle legs are ideally positioned to stably pivot the body of the fly about its center of mass, like rowing a boat from its center,” the researchers explained.

The scientists noted that, “These insights illustrate how treadmills fill an important gap between free-walking and tethered preparations for investigating neural and behavioral mechanisms for fly locomotion.”

The researchers have provided the software and hardware designs of these miniature treadmill systems as a free, open source for fellow scientists.

Читайте на 123ru.net


Новости 24/7 DirectAdvert - доход для вашего сайта



Частные объявления в Вашем городе, в Вашем регионе и в России



Smi24.net — ежеминутные новости с ежедневным архивом. Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. "123 Новости" — абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. Smi24.net — облегчённая версия старейшего обозревателя новостей 123ru.net. Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть —онлайн с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии. Smi24.net — живые новости в живом эфире! Быстрый поиск от Smi24.net — это не только возможность первым узнать, но и преимущество сообщить срочные новости мгновенно на любом языке мира и быть услышанным тут же. В любую минуту Вы можете добавить свою новость - здесь.




Новости от наших партнёров в Вашем городе

Ria.city

Юмористы из Ставрополя поучаствуют в шоу на ТНТ

И снова о стандартизации. С. Цивилев и Р. Скляр на ПМГФ обсудили российско-казахстанское сотрудничество в ТЭК

Команда губернатора Василия Анохина работает на Всероссийской агропромышленной выставке «Золотая осень – 2024»

Движение поездов на МЦД-1 временно изменится в 12 и 13 октября

Музыкальные новости

Учебно-методический сбор гранатометчиков столичного главка Росгвардии завершился в Москве

ПМГФ-2024: Газпром запустил новые объекты газоснабжения и газификации потребителей в 25 регионах России

Раскрутка Сайта. Раскрутка сайта Москва. SEO раскрутка сайта. Заказать раскрутку сайта. Раскрутка сайта ru.

Кадыров призвал не придавать национальный окрас конфликту в офисе Wildberries

Новости России

Московские производители стройматериалов наращивают производство

И снова о стандартизации. С. Цивилев и Р. Скляр на ПМГФ обсудили российско-казахстанское сотрудничество в ТЭК

Омбудсмен ЦАР поблагодарил Путина за работу в сфере защиты прав человека

При пожаре в Подмосковье погиб 6-летний ребёнок

Экология в России и мире

Кровообращение на ногах восстанавливаю за 17 минут. Нашла в старом журнале эффективный способ

Названы планы авиакомпаний и туроператоров по зимним перелётам в Таиланд: спланируйте себе отдых правильно

Научные секреты раскроют на Всероссийском фестивале НАУКА 0+

XI Всероссийский конкурс «Лучшая инклюзивная школа России-2024»

Спорт в России и мире

Рахимова победила Учижиму и вышла во второй круг турнира WTA в Ухане

«Стали хуже после коронавируса»: Медведев неприличным образом привлёк внимание к проблеме с мячами

Технологическая революция в теннисе: Уимблдон заменит линейных судей на искусственный интеллект с 2025 года

В тени победы Медведева над Циципасом: Эрика Андреева неожиданно выбила младшую сестру Мирру с турнира WTA в Ухани

Moscow.media

ТСД SAOTRON RT41 GUN: практичный, производительный, надёжный

Подтверждена совместимость офисного пакета AlterOffice с операционной системой «ОСнова»

На время капремонта моста через Вою в Кировской области построили временную переправу

Платформа виртуализации SpaceVM и программный модуль MIND Guard успешно прошли тестирование на совместимость











Топ новостей на этот час

Rss.plus






СберСтрахование жизни в сентябре помогла выплатами россиянам по страховым случаям на сумму 1,9 млрд рублей

И снова о стандартизации. С. Цивилев и Р. Скляр на ПМГФ обсудили российско-казахстанское сотрудничество в ТЭК

При пожаре в Подмосковье погиб 6-летний ребёнок

Команда губернатора Василия Анохина работает на Всероссийской агропромышленной выставке «Золотая осень – 2024»