პროექტი: „ბარნის SMART ლაბირინთი“

ავტორები: სოფიო ჩიხლაძე, მარიამ გამრეკელაშვილი, ალექსანდრე ქაჯაია, გიორგი რიგიშვილი, იონა იობიძე

პროგრამა: SMART ტექნოლოგიები, სამედიცინო ინჟინერია

მენტორი: დავით სონღულაშვილი

ათასწლეულის ინოვაციის კონკურსი, 2019 წელი - N1 ადგილი და საგზური NASA -ში!

ნებისმიერი მეცნიერული მიღწევა, ახალი წამლის ფორმულის შემუშავება მრავალ ექსპერიმენტსა და დაკვირვებაზეა დაფუძნებული. ცნობილი ფაქტია, რომ ვიდრე შემუშავებულ წამალს პროდუქტად აქცევენ და მომხმარებლამდე მიიტანენ, მას ცხოველებზე, ხშირ შემთხვევაში, თაგვებზე ცდიან. თაგვს აწვდიან საცდელ წამალს, აკვირდებიან მის ქცევას და იკვლევენ ფსიქო-ფიზიოლოგიურ საფუძვლებს. ამ დაკვირვებების ჩასატარებლად იყენებენ სხვადასხვა სახის ლაბირინთს, რომელთაგანაც ერთ-ერთი ბარნის ლაბირინთია (მრგვალი მაგიდა ოცამდე ჩაკეტილი და  ერთი ღია სამიზნე ხვრელით). ის ეხმარება მეცნიერებს, ფსიქოლოგიურ-ლაბორატორიულ ექსპერიმენტებში შეაფასონ ცხოველების სივრცითი ხედვა  და მეხსიერება. ექსპერიმენტის  მიზანია, გამოიკვლიოს თაგვის ტრაექტორია მკვეთრად განათებული მაგიდის ცენტრიდან ბნელ სამიზნე ხვრელამდე. 

ბარნის ლაბირინთი გამოსადეგია ქიმიური საშუალებებისა და მათი გავლენის შესაფასებლად. მისი დახმარებით იკვლევენ, რა გავლენა შეიძლება იქონიოს მედიკამენტმა ორგანიზმზე, მეხსიერებასა და აზროვნებაზე. ამისთვის ბიოლოგებს თაგვებზე საათობით დაკვირვება და მონაცემების ხელით წერა უწევთ, რაც, უმეტეს შემთხვევაში, შეიძლება არაზუსტი იყოს. გარდა ამისა, მკვლევრის მხრიდან დიდ ძალისხმევასა თუ დროს მოითხოვს  და ეფუძნება არა ანალიზური, არამედ რუტინული სამუშაოს ჩატარებას. ასევე, სასურველია კონკრეტული წამლის ზემოქმედების ქვეშ მყოფი თაგვის ქცევა შეფასდეს ადამიანის დასწრების გარეშე, რათა კვლევამ მაქსიმალურად ზუსტი შედეგი მოგვცეს. 

ჩვენი პროექტის მიზანია, დაკვირვებისა და კვლევის პროცესი ავტომატიზებული გახდეს. ჩვენ მიერ შექმნილი ბარნის „სმარტ-ლაბირინთი“ სრულიად ავტომატიზებულია, რაც მკვეთრად უადვილებს მეცნიერებს ცხოველებზე დაკვირვებას და  ამარტივებს კვლევის ჩატარებას. „სმარტ-ლაბირინთი“ ავტომატურად  იღებს კონტეინერს (სადაც თაგვია მოთავსებული) და ათავსებს მას ბარნის მაგიდის შუაში, აღებს კარს და  თაგვის  გამოსვლის შემდეგ, კონტეინერს აბრუნებს თავის ადგილზე, (მაგიდის გარეთ) რთავს კამერას და ჩვენი  პროგრამის საშუალებით, თაგვისა და მაგიდის კონტრასტის საფუძველზე (თაგვი-თეთრი, მაგიდა-მუქი ან პირიქით), აქცევს მას გამოსაკვლევ ობიექტად, რომლის ტრაექტორიის თითოეული წერტილის კოორდინატისა და დროის ინტერვალების დაფიქსირება ხდება. აქედან გამომდინარე, ავტომატურად იგება თაგვის მოქმედების დიაგრამა, სანამ იგი სამიზნე ხვრელს მიაღწევს. სამიზნე ხვრელში თაგვის შეძრომის შემდეგ, სისტემა ავტომატურად ათავსებს მას კონტეინერში და მცირე პაუზის შემდეგ, ტესტის გამეორების მიზნით, კვლავ აბრუნებს საკვლევ მაგიდაზე. ამავდროულად, გამოსაკვლევი თაგვის სივრცითი მეხსიერების შესასწავლად ვიზუალური მანიშნებლების ცვლილება ხდება, რაც სამიზნე უჯრის მოძიების ორიენტირს წარმოადგენს. სტანდარტულ ბარნის ლაბირინთში ვიზუალური მანიშნებლები სივრცეში ადამიანის მიერ დამაგრებული ფიგურებია. ჩვენს შემთხვევაში კი, ეს მანიშნებლები ისახება ტაბლოზე, სადაც მათი ცვლილება ავტომატურად ხდება, არ საჭიროებს ადამიანის ჩარევას და მის მიერ ფიგურების ხელით გადაადგილებას. ასევე, სტრესული მდგომარეობის შესაქმნელად (ობიექტის მოქმედების დასაჩქარებლად) გამოიყენება ულტრაბგერითა და სხვადასხვა გამაღიზიანებელით ავტომატური ზემოქმედება. ტესტის დასრულების შემდეგ სისტემა ავტომატურად ირჩევს მომდევნო ცხოველს ექსპერიმენტის ჩასატარებლად. რაც ყველაზე მნიშვნელოვანია, ექსპერიმენტი ტარდება ადამიანის ჩაურევლად – მკვლევარს მეორე დღეს ხვდება სრული ანალიზი, როგორც გრაფიკული, ასევე ციფრული ფორმით  თითოეული ცხოველის შესახებ. 

#STEM EDUCATION

#SEIT ACADEMY