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
Potrebuje len cukor a vitamíny: Vedci vytvorili batériu, ktorá funguje ako ľudské telo
K Zemi sa vráti až o 1150 rokov. Slováci uvidia na oblohe vzácnu kométu, vieme presný čas
Vedci v Černobyle našli bizarné psy. Prešli extrémnou evolúciou a v DNA majú vec, ktorá tam nemá čo robiť
Vedci objavili skryté bohatstvo pod povrchom Zeme. Leží tam 6 triliónov ton čistej energie
So Zemou sa niečo deje. Vedci sledujú záhadnú anomáliu, ktorá sa neprestáva rozširovať
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Rodina Patrika Tkáča ovláda majetok za 7 miliárd eur: „Dáta budú dôležitejšie ako peniaze. AI nám má dať čas a ten znamená slobodu“
Jeff Bezos o budúcnosti ľudstva: Prichádza éra bohatstva a slobody, do roku 2045 budú vo vesmíre žiť milióny ľudí
Igor Matovič: „Oddnes si ideme vlastnou cestou. Pán Šimečka, vidíme sa po voľbách“
Bitcoin padá, odborník varuje: „Čaká nás finančný hurikán kategórie 5“
Slováci zalievajú čaj zle. Expertka odhalila 5 najčastejších chýb, jedna zvyšuje riziko rakoviny pažeráka
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Veľká automobilka urobí zo Slovenska elektrickú veľmoc. Bude vyrábať lacné elektromobily pre celú Európu
- Väčšina Slovákov o nej ani netuší. Ak porušíš túto povinnosť, hrozí ti pokuta 1200 €
- Posledný argument odporcov skončil. Najväčší mýtus o elektromobiloch bol jedno veľké klamsto
- Netflix môže závidieť. Z neznámeho seriálu je nový globálny hit
- Nadšené ohlasy nestačili. Najlepší film 2025 sa mení na fiasko roka
-
- Veľká automobilka urobí zo Slovenska elektrickú veľmoc. Bude vyrábať lacné elektromobily pre celú Európu
- Väčšina Slovákov o nej ani netuší. Ak porušíš túto povinnosť, hrozí ti pokuta 1200 €
- Z prehliadaného paliva urobia „novú ropu“. Arabi budujú svätý grál čistej energie za 270 miliárd dolárov
- Ľuďom potečie rovno domov. Slovensko konečne začne využívať progresívnu energiu budúcnosti
- Nadšené ohlasy nestačili. Najlepší film 2025 sa mení na fiasko roka
-
- Africký štát blízko Európy sa pripravuje na vojnu. Do zbraní nalejú miliardy, analytici sa chytajú za hlavy
- Vodičov pobúrili nové kontroverzné radary. Rýchlosť ti už nezmeria polícia, ale sused s mobilom
- 1200 metrov pod pyramídami objavili 38 000 rokov staré mesto, z ktorého vedcom padla sánka
- Šéf Lamborghini odpísal elektromobily jednou vetou. Radšej urobia kompromis v obľúbenom pohone
- Ľudia sa nevedia dočkať. Známa akčná séria po 12 rokoch chystá veľký návrat
Rusko a Čína ostali ticho pozerať. USA pošlú do vesmíru „lietadlovú loď“ s jasným cieľom
Rozdajú tisíce eur pre bežných ľudí. Európska krajina chce spustiť štedré dotácie pre elektromobily
Čaká Slovákov lacnejšie tankovanie? Máme dobrú aj zlú správu, ceny palív sa budú opäť meniť
Dohoda je na spadnutie a môže zmeniť vojnu. Toto sú nové zbrane, ktoré chce Ukrajina použiť proti Rusom
Po ruských dronoch prichádza tvrdá odpoveď. Británia predlžuje svoju misiu nad Poľskom
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP