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
Prirovnávajú ho k Hviezde smrti. Objekt blízko Zeme pred nami celú dobu skrýval obrovské tajomstvo
Z chemikálie vytvorili potravinu. Čínski vedci hlásia úspech, nepotrebovali ani pôdu, vodu a rastlinu
Vedci dostali veľkú nádej. Zistili, kde sú na Marse ukryté stopy dávneho života
Vedci objavili záhadné „zhluky“ v hlbinách Zeme. Môžu kedykoľvek rozpútať peklo, ktoré postihlo dinosaury
Archeológovia ostali v nemom úžase. V Poľsku objavili tisíce rokov staré pyramídy
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Rekordný júl: Odvážny Slovák stavil 200-tisíc eur, ďalší zbohatol o 13 332 %
Svetoznámu influencerku zo Slovenska sleduje 6,9 milióna ľudí: Na Tyršáku odhalí, prečo odišla do zahraničia
Vedci rozlúštili 3 000 rokov starý poklad z Babylonu. Pomohla im umelá inteligencia
Známy liek proti bolesti poškodzuje mozog, tvrdia vedci. Zvyšuje riziko demencie až o 40 %
Polícia vyšetruje úmrtie 4-ročného chlapca. Tragédia sa odohrala pri Liptovskej Mare
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Väčšina Slovákov o nej ani netuší. Ak porušíš túto povinnosť, hrozí ti pokuta 1200 €
- Ľudstvo rieši energetickú krízu, zatiaľ čo nás potichu ničí ešte desivejší problém
- VIDEO: V Kanade natočili pri búrke záhadnú modrú guľu. Môže ísť o fenomén, ktorý rozdeľuje vedu
- Archeológovia ostali v nemom úžase. V Poľsku objavili tisíce rokov staré pyramídy
- Prišla spása spaľovákov. Nový diesel má extrémnu efektivitu a spotrebu, ktorá prekoná aj elektromobil
-
- Väčšina Slovákov o nej ani netuší. Ak porušíš túto povinnosť, hrozí ti pokuta 1200 €
- Stellantis bankrotuje, Volkswagen zatvára závod. Globálni výrobcovia majú problém na dôležitom trhu
- Ľudstvo rieši energetickú krízu, zatiaľ čo nás potichu ničí ešte desivejší problém
- Slováci tajne dovážajú smartfóny z Ázie za stovky eur lacnejšie. Prečo sa im to oplatí a ako škodia operátorom?
- Koniec drahého odsoľovania: Z morskej vody vedci získajú čistú vodu aj drahú surovinu
-
- Väčšina Slovákov o nej ani netuší. Ak porušíš túto povinnosť, hrozí ti pokuta 1200 €
- V spoľahlivosti nemajú konkurenciu. Týchto 5+1 automobiliek má najlepšie motory (PREHĽAD)
- Televízory Slovákov úmyselne zhoršujú kvalitu obrazu. Je to špinavý marketing, takto ho opravíš
- Benzín a nafta definitívne skončili. Čerpacie stanice ich nahradia „novými“ palivami, vieme kedy
- Slovensko čaká najväčšia dopravná novela za roky. Nový zákon udrie na cestných pirátov aj e-kolobežky (PREHĽAD)
Poslanci európskeho štátu chcú zaviesť kuriózny poplatok. Zaplatíš za to, že prechádzaš jeho územím
ÚRSO varuje: Brusel nás môže uvrhnúť do energetickej krízy, môže za to plyn
Slovensko je pod paľbou. Trumpove clá môžu stáť krajinu miliardy aj 20-tisíc miest
Hotovosť je pasé: Slováci prechádzajú na digitálne platby rýchlejšie než kedykoľvek predtým
Energetici idú modernizovať Slovensko. Čaká nás prerábka, aká tu ešte nebola
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP