Combined electronic nose and tongue for a flavour sensing system

We present a novel, smart sensing system developed for the flavour analysis of liquids. The system comprises both a so-called "electronic tongue" based on shear horizontal surface acoustic wave (SH-SAW) sensors analysing the liquid phase and a so-called "electronic nose" based on chemFET sensors analysing the gaseous phase. Flavour is generally understood to be the overall experience from the combination of oral and nasal stimulation and is principally derived from a combination of the human senses of taste (gustation) and smell (olfaction). Thus, by combining two types of microsensors, an artificial flavour sensing system has been developed. Initial tests conducted with different liquid samples, i.e. water, orange juice and milk (of different fat content), resulted in 100% discrimination using principal components analysis; although it was found that there was little contribution from the electronic nose. Therefore further flavour experiments were designed to demonstrate the potential of the combined electronic nose/tongue flavour system. Consequently, experiments were conducted on low vapour pressure taste-biased solutions and high vapour pressure, smell-biased solutions. Only the combined flavour analysis system could achieve 100% discrimination between all the different liquids. We believe that this is the first report of a SAW-based analysis system that determines flavour through the combination of both liquid and headspace analysis

A view-based decision mechanism for rewards in the primate amygdala

Primates make decisions visually by shifting their view from one object to the next, comparing values between objects, and choosing the best reward, even before acting. Here, we show that when monkeys make value-guided choices, amygdala neurons encode their decisions in an abstract, purely internal representation defined by the monkey’s current view but not by specific object or reward properties. Across amygdala subdivisions, recorded activity patterns evolved gradually from an object-specific value code to a transient, object-independent code in which currently viewed and last-viewed objects competed to reflect the emerging view-based choice. Using neural-network modeling, we identified a sequence of computations by which amygdala neurons implemented view-based decision making and eventually recovered the chosen object’s identity when the monkeys acted on their choice. These findings reveal a neural mechanism in the amygdala that derives object choices from abstract, view-based computations, suggesting an efficient solution for decision problems with many objects

Bioinspired Sensor Systems

This editorial summarizes and classifies the contributions presented by different authors to the special issue of the journal Sensors dedicated to Bioinspired Sensor Systems. From the coupling of sensor arrays or networks, plus computer processing abilities, new applications to mimic or to complement human senses are arising in the context of ambient intelligence. Principles used, and illustrative study cases have been presented permitting readers to grasp the current status of the field

A space-variant visual pathway model for data efficient deep learning

We present an investigation into adopting a model of the retino-cortical mapping, found in biological visual systems, to improve the efficiency of image analysis using Deep Convolutional Neural Nets (DCNNs) in the context of robot vision and egocentric perception systems. This work has now enabled DCNNs to process input images approaching one million pixels in size, in real time, using only consumer grade graphics processor (GPU) hardware in a single pass of the DCNN

Non-destructive Detection of Food Adulteration to Guarantee Human Health and Safety

The primary objective of this review is to critique the basic concepts of non-destructive detection of food adulteration and fraud which collectively represent a tremendous annual financial loss worldwide and a major cause of human disease. The review covers the principles of the analytical instrumentation used for the non-destructive detection of food adulteration. Examples of practical applications of these methods for the control of food adulteration are provided and a comparative analysis of the advantages and disadvantages of instrumental methods in food technology are critiqued.Целью данного обзора является критическое рассмотрение основных понятий неразрушающего выявления фальсификации и подделки продуктов питания, которые в целом вызывают огромные ежегодные финансовые убытки во всем мире и являются одной из основных причин заболеваний человечества. Материалы и методы. Литература, указанная в данном обзоре, была получена в результате поиска библиографической информации в CAB abstracts, AGRICOLA, SciFinder Scholar, Modern Language Association (MLA), American Psychological Association (APA), OECD / EEA database по инструментам, которые используются для экологической политики и управления природными ресурсами, и Web of Science.Результаты и обсуждение. Фальсификация пищевых продуктов означает преднамеренное, обманное добавление посторонних, нестандартных или дешевых ингредиентов в продукты, или разбавление или удаление некоторых ценных ингредиентов с целью увеличения прибыли. В современных условиях производители стремятся увеличить выпуск своей продукции зачастую путем изготовления и продажи некачественных и фальсифицированных продуктов.“Неразрушающее выявление фальсификации пищевых продуктов” означает анализ образца и его существенных признаков без изменения физических и химических свойств образца. Повышение качества и безопасности пищевых продуктов путем разработки научных методов обнаружения фальсификации является главным условием для поддержания здоровья потребителей. Точная объективная оценка качества и выявление фальсификации пищевых продуктов представляется важнейшей целью пищевой промышленности. В связи с совершенствованием технологии фальсификации продуктов важно быть в курсе современных, самых точных методов контроля их фальсификации. С этой целью данный обзор рассматривает основные понятия выявления фальсификации продуктов питания, принципы устройств и возможные практические применения современных методов неразрушающего выявления фальсификации продуктов питания; сравнительный анализ преимуществ и недостатков инструментальных методов, используемых в пищевых технологиях. Каждый из рассмотренных методов обсуждается с точки зрения возможных различных консистенций продуктов – газов (свободного пространства вокруг продукта), свободно текущих жидкостей (соков), мутных и вязких жидкостей (меда как продукта растительного происхождения, растительных масел) и интактных продуктов (фруктов и овощей).Выводы. Результаты, освещенные в обзоре, рекомендуется использовать при контроле качества и безопасности пищевых продуктов.Метою даного огляду є критичний розгляд основних понять неруйнівного виявлення фальсифікації і підробки продуктів харчування, які в цілому викликають величезні щорічні фінансові збитки у всьому світі і є однією з основних причин захворювань людства. Матеріали і методи. Література, зазначена в даному огляді, була отримана в результаті пошуку бібліографічної інформації в in CAB abstracts, AGRICOLA, SciFinder Scholar, Modern Language Association (MLA), American Psychological Association (APA), OECD/EEA database щодо інструментів, які використовуються для екологічної політики та управління природними ресурсами, та Web of Science. Результати та обговорення. Фальсифікація харчових продуктів означає умисне, облудне додавання сторонніх, нестандартних або дешевих інгредієнтів в продукти, або розбавлення чи видалення деяких цінних інгредієнтів з метою збільшення прибутків. У сучасних умовах виробники прагнуть збільшити випуск своєї продукції найчастіше шляхом виготовлення та продажу неякісних та фальсифікованих продуктів. “Неруйнівне виявлення фальсифікації харчових продуктів” означає аналіз зразка і його істотних ознак без зміни фізичних і хімічних властивостей зразка. Підвищення якості та безпеки харчових продуктів шляхом розробки наукових методів виявлення фальсифікації є головною умовою для підтримки здоров’я споживачів. Точна об’єктивна оцінка якості і виявлення фальсифікації харчових продуктів представляється найважливішою метою харчової промисловості. У зв’язку з удосконаленням технології фальсифікації продуктів важливо бути в курсі сучасних, найбільш точних методів контролю їх фальсифікації. З цією метою даний огляд розглядає основні поняття виявлення фальсифікації продуктів харчування, принципи пристроїв і можливі практичні застосування сучасних методів неруйнівного виявлення фальсифікації продуктів харчування; порівняльний аналіз переваг і недоліків інструментальних методів, що застосовуються в харчових технологіях. Кожен з розглянутих методів обговорюється з точки зору можливих різних консистенцій продуктів - газів (вільного простору навколо продукту), вільно текучих рідин (соків), каламутних та в'язких рідин (меду як продукту рослинного походження, рослинних масел) і інтактних продуктів (фруктів і овочів). Висновки. Результати, висвітлені в огляді, рекомендується використовувати під час контролю якості та безпеки харчових продуктів

Selected themes of histology, cytology and embryology core

CYTOLOGYEMBRYOLOGYHISTOLOGYГИСТОЛОГИЯУЧЕБНЫЕ ПОСОБИЯЦИТОЛОГИЯЭМБРИОЛОГИЯThe study manual includes topics on histology, cytology and embryology core

Primate Amygdala Neurons Simulate Decision Processes of Social Partners.

By observing their social partners, primates learn about reward values of objects. Here, we show that monkeys' amygdala neurons derive object values from observation and use these values to simulate a partner monkey's decision process. While monkeys alternated making reward-based choices, amygdala neurons encoded object-specific values learned from observation. Dynamic activities converted these values to representations of the recorded monkey's own choices. Surprisingly, the same activity patterns unfolded spontaneously before partner's choices in separate neurons, as if these neurons simulated the partner's decision-making. These "simulation neurons" encoded signatures of mutual-inhibitory decision computation, including value comparisons and value-to-choice conversions, resulting in accurate predictions of partner's choices. Population decoding identified differential contributions of amygdala subnuclei. Biophysical modeling of amygdala circuits showed that simulation neurons emerge naturally from convergence between object-value neurons and self-other neurons. By simulating decision computations during observation, these neurons could allow primates to reconstruct their social partners' mental states

A normalization circuit of attention in primate lateral prefrontal cortex

The way in which visual neurons encode information pertaining to a cluttered scene with multiple stimuli, and subsequently filter behaviorally relevant information using attention remains poorly understood. Neurons of area 8a in the macaque lateral prefrontal cortex have been shown to encode visual and attentional signals. We trained two macaque monkeys in a visuospatial attention task and performed neurophysiological recordings to test how neurons in this area encode multiply presented stimuli and attentionally filter target stimuli from distractors. We found area 8a neuronal responses to several concurrently presented stimuli to resemble the average of individual responses to those stimuli when presented alone; this nonlinear response is characteristic of divisive normalization, a canonical brain computation seen to operate in various neural systems. Interestingly, the strength of normalization was dependent on visuospatial tuning, with neurons tuned for the ipsilateral visual hemifield displaying stronger normalized responses than those tuned for the contralateral hemifield. Furthermore, when presented with multiple stimuli and attending toward a target stimulus lying in the receptive field, contralateral-tuned neural activity increased and resembled that of when the target was presented alone (i.e. Winner-take-all response), whereas ipsilateral-tuned neurons were less modulated by attention and remained best-described by an average response. Taken together, our findings suggest a normalization circuit underlying attention in the primate lateral prefrontal cortex