Bižšie k umelej mozgovej hmote? Vedci pomocou svetla a umelých neurónov komunikovali s biologickými neurónmi
Portál Science Alert priniesol informácie o zaujímavom výskume, ktorý môže znamenať zásadný pokrok v neurovede. Vedcom sa totižto podarilo pomocou umelých neurónov a svetla komunikovať s biologickými neurónmi.
Rovnako ako okuliare môžu pomôcť očiam lepšie vidieť, alebo umelé protézy, ktoré dokážu čiastočne nahradiť končatiny, existuje nádej, že jedného dňa budú vedci schopní vytvoriť umelú mozgovú hmotu schopnú nahradiť časti mozgu, ktoré už nefungujú správne. V tomto prípade ale nejde o žiadne sci-fi, ale skutočnú vednú disciplínu, na ktorej vedci aktívne pracujú.
Pokrok v neurotickej protetike
Medzinárodnému tímu vedcov sa podarilo vyvinúť základ neurotickej protetiky, ktorá na rozdiel od predchádzajúcich zariadení využívajúcich elektrické rozhrania, používa svetlo ako komunikačné médium s neurónmi.
Táto technológia spadá do oboru optogenetiky a poskytuje väčšiu kontrolu zacielenia na neuróny, ako ekvivalenty využívajúce elektrické komunikačné rozhrania.
„Pokrok v optogenetickej technológii nám umožnil presne zacieľovať neuróny vo veľmi malej oblasti našej biologickej neurónovej siete,“ uviedol biomedicínsky inžinier Timothée Levi z Tokijskej univerzity.
Optogenetika nie je len o technológii samotnej, ale zahŕňa tiež modifikáciu biologických neurónov. Tri až štyri týždne staré laboratórne pestované biologické nervové siete boli geneticky upravené tak, aby produkovali svetlo citlivé proteíny pochádzajúce z rias, zvané opsinové proteíny. To umožnilo jednotlivým neurónom reagovať na modré svetlo.
Vedci boli navyše schopní týmto spôsobom modifikovať len konkrétnu časť nervovej siete, prípadne len jednotlivé neuróny. Následne použili modifikovanú umelú nervovú sieť k produkcii binárnych rytmov modrého svetla zameraných na oblasť 0,8 x 0,8 milimetra v rámci väčšej biologickej siete.
Tento proces môžeš vidieť na obrázku nižšie.
Na prekvapenie vedcov, biologické neuróny na tieto rytmy odpovedali prostredníctvom zmien svojho vlastného rytmu, a to nielen v lokálnych častiach nervovej siete, ale aj v celej sieti. Ich odozvu vedci zaznamenali pomocou vápnikových zobrazovacích zariadení a elektródových senzorov.
„Kľúčom k nášmu úspechu bolo pochopenie, že rytmy umelých neurónov sa musia zhodovať s rytmami skutočných neurónov,“ vysvetlil Levi. „Keď sme to dokázali, biologická sieť dokázala reagovať na„ melódie“ zaslané umelou sieťou.“
Multi-elektródové pole použité na zaznamenanie odozvy biologických neurónov ale bolo 4-krát väčšie ako stimulovaná oblasť. Vedci preto poukazujú na to, že pravdepodobne nemuseli zachytiť úplnú reakciu neurónov. Experimenty ale napriek tomu stále poskytujú dôležité informácie pre vytváranie efektívnej neuro-protetickej komunikácie.
Vedci zároveň vysvetľujú, že ich schopnosť zacieliť na veľmi malú skupinu neurónov sľubuje vyšší prenos informácií pre budúce zariadenia, ktoré bude možné zamerať dokonca až na úrovni jedného neurónu. Od skutočných hybridných ľudských mozgov sme ale ešte skutočne veľmi ďaleko.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Mesiac sa od Zeme vzďaľuje čoraz viac. Toto sa s ním stane v budúcnosti
Vedci prišli s alarmujúcim zistením: Zabudnutá rakovina naberá na sile, je mimoriadne agresívna
ZAUJÍMAVÉ Náš vesmír má podľa fyzikov zrkadlové dvojča. Čas v ňom plynie opačným smerom
Má dosiahnuť rýchlosť 4 000 km/h. Čína postavila levitujúci vlak, ktorý pochová lietadlá (+video)
Nič podobné nenašli vyše 150 rokov. Záhadný kameň v Egypte odhalil „posolstvo“ staré 2263 rokov
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Tajná dohoda na obzore: Rusko chce od krajiny NATO späť rakety za 2,5 miliardy pre straty na fronte
Vodičom hrozí pokuta až 300 eur. Špeciálna značka na semafore mätie Slovákov, pravidlá sú jasné
Cez stanicu Poprad-Tatry nepremávali vlaky. Dopravu zastavili pre mimoriadnu udalosť
Jedna konkrétna skupina ľudí potichu bohatne. Mladí zatiaľ utekajú za hranice, alebo zostávajú bývať u mamy
Zlodeji zničili bankomat, našli pri ňom plynovú bombu. Zasahuje polícia a hasičské zložky
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Na Slovensku odštartovala nová TV stanica. Dá sa pozerať úplne zadarmo a je v HD kvalite
- Nič podobné nenašli vyše 150 rokov. Záhadný kameň v Egypte odhalil „posolstvo“ staré 2263 rokov
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
- Európska únia nezruší zákaz spaľovákov. Chystá však niečo, čo výrazne zniží ceny elektromobilov
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
-
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
- Na Slovensku odštartovala nová TV stanica. Dá sa pozerať úplne zadarmo a je v HD kvalite
- Nič podobné nenašli vyše 150 rokov. Záhadný kameň v Egypte odhalil „posolstvo“ staré 2263 rokov
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Štát rokuje o kúpe pokročilých systémov
-
- Padnutý strom v Amazónii nechal vedcov v nemom úžase. Odhalil tajomstvo ukryté stáročia
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Štát rokuje o kúpe pokročilých systémov
- Tisíce ton zlata, medi a striebra. Na hranici dvoch štátov našli najväčší poklad za posledných 30 rokov
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
Nečakaná krajina zbrojí na úroveň veľmocí. Od Izraelu kúpila zbrane za vyše 2 miliardy eur
Nenápadný faktor nás oberá o miliardy eur: Európska únia je pod tlakom extrémnych javov, ničia ekonomiku štátov
Slováci v tom majú jasno: Táto vec najviac znečisťuje ovzdušie v našej krajine
Americký gigant má na krku vážny problém. Na pôde východnej mocnosti porušil dôležitý zákon
Izolujú sa od sveta. Táto krajina svoj jadrový status zakotvila v zákone, Západ je v obavách
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP