Auswirkung der 3D-Mikrostruktur der dermalen Papillen auf die SED-Konzentration an einer Mechanorezeptorposition

Der Tastsinn ist eine wesentliche menschliche Empfindung. Vier Arten von Mechanorezeptoren (d.h. FA-I, SA-I, FA-II und SA-II) in der menschlichen Haut signalisieren physikalische Eigenschaften wie Form, Größe und Textur eines berührten Objekts und übertragen das Signal an das Gehirn. Frühere Studien versuchten, die mechanischen Eigenschaften der Hautmikrostruktur und deren Einfluss auf Mechanorezeptoren mithilfe der finite-Elemente-Modellierung zu untersuchen. Allerdings haben nur sehr wenige Studien den dreidimensionalen Aufbau der dermalen Papillen fokussiert, und dies ist mit den FA-I-Rezeptoren verbunden. Es besteht eine Lücke zwischen herkömmlichen 2D-Modellen der dermalen Papillen und der natürlichen Konfiguration, die einer komplexen und unebenen Struktur mit Tiefe entspricht. In dieser Studie wird die dreidimensionale Mikrostruktur der dermalen Papillen modelliert, und die Unterschiede zwischen zwei- und dreidimensionalen Aspekten der dermalen Papillen hinsichtlich der Verformungsenergiedichte an Rezeptorpositionen werden untersucht. Die dreidimensionale Mikrostruktur hat einen fokussierenden und einen lokalisierenden Effekt. Die Ergebnisse zeigen auch das potenzielle Nutzen dieser Effekte für das Design taktiler Sensoren auf, was die Kantendiskriminierung verbessern könnte.