Бегущая строка в первой половине XX века

— Вон, гляди-ка — Марс. Говорят, он давно уже не стоял так близко к Земле, как в этом году. — Морозов рассмеялся. — Скоро прочтем в газетах, что где-то родился ребенок с родинкой, похожей на меч. И еще о том, что выпал кровавый дождь. Для полного комплекта знамений не хватает только таинственной средневековой кометы. — А вот она. — Равик указал на бегущие, точно подгоняющие друг друга слова световой газеты над зданием редакции и на толпу людей, стоящих на тротуаре с запрокинутыми вверх головами.
— Отрывок из романа «Триумфальная арка» (Эрих Мария Ремарк, 1945)

Описанная Ремарком «световая газета» — не что иное, как привычная нам бегущая строка или, если говорить правильнее, СОИ. Электрическое чудо, подаренное миру в XIX веке, стремительно набирало популярность с наступлением XX-го, и применение электрических ламп стало выходить за пределы искусственного освещения. Каким же хитрым образом удавалось выводить на экран светового табло бегущий текст при отсутствии распространенных сегодня сложных схемотехнических решений? Ответ опубликован в 1-м номере 1937-го года журнала «Техника — молодежи»:

ТМ 1937-1-23

Встреча студентов и преподавателей кафедры с представителем ЕС

Сегодня руководством кафедры светотехники была организована встреча студентов и преподавателей с главой представительства ЕС в России Вигаудасом Ушацкасом. В ходе встречи дискуссия не ограничилась обсуждением образовательных программ и стипендий для студентов вузов. Представителем были также затронуты темы отношений России и Европейского Союза в современном мире, Крыма и санкций, которые аудитория встретила не очень одобрительно. Господин Ушацкас в ответ на вопрос автора заверил, что ужесточение визового режима между РФ и ЕС не планируется, а осенью будет объявлено об упрощении процедуры повторного получения визы (через интернет).

«Уникальные» линзы с защитой от ультрафиолета

Два месяца назад, находясь в родном городе, покупал себе новые очки, ибо старые развалились от времени и здоровой общажной жизни. Пришел в оптику и попросил подобрать мне такие же линзы, как в прошлых очках, так как качество устраивало чуть более чем полностью. Продавщица посмотрела на обломки моих прежних биноклей, потом на меня, снова на обломки, а потом на меня. После нескольких таких итераций, она медленно и уверенно произнесла: «Вам нужны линзы, которые не пропускают ультрафиолет». Я посмотрел на себя в зеркало, долго всматривался в изображение, пытаясь найти на своем лице признаки слабоумия или, на худой конец, сверкающую надпись "дурак" прямо на лбу. Но нет, ни признаков слабоумия ни даже надписи на лбу не оказалось. Подумав, что ослышался, попросил ее повторить: — Извините — сказал я — что не пропускать? — Ультрафиолет — повторила продавщица, закатывая глаза, и как бы в наставление резюмировала.  Ультрафиолетовое излучение. Невидно глазу, но повреждает сетчатку. И тут я понял всю суть дела, мысленно поблагодарил Бога и Андрея Андреевича, за то, что до сих пор учусь на кафедре светотехники. Чертово стекло не пропускает ультрафиолет! Да и пластик, из которого делают современные линзы тоже. Для таких вещей нужен кварц, но навряд ли из него станут делать обычную линзу для очков. Маркетинговый ход не сработал. Решил поглумиться над продавщицей, спросив, а есть ли такие линзы, которые пропускают ультрафиолет. Глаза мои заметно расширились, когда она сказала, что такие есть, при этом неодобрительно заметив: «Вы хотите, чтобы у Вас была катаракта?» После этих слов понял, что эта баба серьезная и шутить с ней не стоит. К чему вся эта история? Да к тому, что вокруг сплошное надувалово. Будем бдительны, товарищи!

Борьба со слепотой

Сложное устройство сетчатки человеческого глаза долгое время препятствовало попыткам победить слепоту, вызванную ее дистрофическими заболеваниями. Между тем, около 40 млн людей в мире нуждаются в протезе, который помог бы им восстановить зрение. Создание глазного протеза — задача крайне нетривиальная и сложная. Но американский нейробиолог Шейла Ниренберг (Sheila Nirenberg) приблизилась к пониманию того, как можно имитировать работу сетчатки и создать подобный протез.
Упрощенная схема человеческого глаза: Co — роговица, L — хрусталик, Re — сетчатка, N — глазной нерв
Рис. 1. Упрощенная схема человеческого глаза: Co — роговица, L — хрусталик, Re — сетчатка, N — глазной нерв
Попытаемся понять, с чем связаны основные сложности при создании глазного протеза. Процесс поступления зрительной информации в мозг можно условно разделить на четыре этапа:
Слои сетчатки человеческого глаза
Рис. 2. Слои сетчатки человеческого глаза. Автор исходного изображения: Peter Hartmann
 
  1. Под действием света, который беспрепятственно проходит через большинство слоев сетчатки, в ее чувствительных клетках (при дневном зрении их роль выполняют колбочки C, при ночном палочки R; далее в тексте — приемники) происходит фотохимическая реакция разложения пигмента (йодопсина или родопсина соответственно).
  2. В результате образовавшихся на первом этапе ионов, в биполярных нервных клетках Bi возникают импульсы тока от каждого приемника.
  3. На третьем этапе происходит «горизонтальное» кодирование во внутреннем ядерном слое INL, в результате которого электрические сигналы от нескольких приемников объединяются в один.
  4. Закодированный сигнал собирается  в ганглионарном слое GC и по зрительному нерву поступает в мозг, где он окончательно преобразуется в зрительные образы.
Таким образом, в нормальной сетчатке происходит не только регистрация изображения, но и его кодирование перед передачей в мозг:
Процесс регистрации, кодирования и передачи изображения в  зрительной системе человека
Рис. 3. Процесс регистрации, кодирования и передачи изображения в зрительной системе человека
При дегенеративных заболеваниях сетчатки ее клетки постепенно отмирают, регистрации и преобразования визуального сигнала не происходит, вследствие чего человек теряет зрение:
Отмирание естественных приемников в зрительной системе  не позволяет мозгу формировать изображение
Рис. 4. Отмирание естественных приемников в зрительной системе не позволяет мозгу формировать изображение
Кодирование (преобразование) информации, поступающей от приемников, необходимо для ее сжатия (количество нервных волокон в зрительном нерве на несколько порядков меньше общего количества приемников в глазу), а также для функционирования цветового зрения. Именно сложные механизмы кодирования изображения в сетчатке долгое время не позволяли ученым приблизиться к созданию протеза, который позволил бы слепым пациентам восстановить зрение. Однако американский нейробиолог Шейла Ниренберг, изучаюшая проблемы кодирования информации в головном мозге, смогла создать подобный протез и даже испытать его на животных. Основная идея протеза заключается в регистрации изображения на матрице, кодировании в понятный мозгу электрический сигнал и передача его в глазной нерв:
Прием и передача изображения с помощью протеза
Рис. 5. Прием и передача изображения с помощью протеза
Результаты ее работы впечатляют: закодированное протезом изображение может позволить слепому человеку в будущем видеть не яркие контрастные пятна (что было достигнуто ранее), а силуэты объектов и, вероятно, даже поможет адекватно различать цвета. С более подробным изложением идеи можно ознакомиться, посмотрев выступление Шейлы на TEDMED:
Иллюстрации автора статьи