Нейробиология(мозг)

Искусственные нейроны

Лайнуть/Поделиться

Кремниевые чипы принимают и отправляют электрические сигналы, воссоздающие активность нейронов в мозге крысы, которые контролируют дыхание и мышление.

Нейронные цепи, изготовленные из кремния, могут точно имитировать электрические свойства нервных клеток. Об этом сообщается в исследовании, опубликованном 3-го декабря в Nature Communications. Исследование направлено на разработку имплантируемых бионических нейронов, которые могут помочь в борьбе с параличом и, возможно, такими заболеваниями, как болезнь Альцгеймера.

«В любой области, где у вас есть какое-либо нейродегенеративное заболевание, такое как болезнь Альцгеймера, или где нейроны перестают правильно срабатывать из-за возраста, болезни или травмы, то теоретически вы можете заменить неисправную биосхему синтетической цепью», – соавтор исследования Ален Ногарет из Университет Бата рассказывает The Guardian.

В этом исследовании Ногарет и его коллеги смоделировали схемы запуска нейрона из гиппокампа крысы – области мозга, участвующей в обучении и памяти, – и нейрона в стволе мозга животного, где контролируется дыхание. Затем команда воспроизвела эти образцы из компьютерной модели в кремниевых чипах. 

Конфигурируя индивидуальные ионные каналы твердотельных нейронов с параметрами, оцениваемыми по крупномасштабной ассимиляции электрофизиологических записей, они успешно перенесли полную динамику нейронов гиппокампа и дыхания в кремниевые нейроны. Ученые бнаружили, что твердотельные нейроны реагируют почти одинаково на биологические нейроны при стимуляции широким спектром современных протоколов инъекций. 

«До сих пор нейроны были похожи на черные ящики, но нам удалось открыть черный ящик и заглянуть внутрь», – говорит Ногарет BBC. «Наша работа меняет парадигму, потому что она обеспечивает надежный метод для точного воспроизведения электрических свойств реальных нейронов».

Целью исследования является не создание целого искусственного мозга, а разработка бионических нейронов и цепей для лечения заболеваний.

«Поскольку этот подход является детальным и кропотливым, он действительно может быть применен на практике, но только для небольших нейронных единиц, таких как дыхательные нейроны», – рассказывает The Guardian Стивен Фербер, профессор компьютерной инженерии в Университете Манчестера, который не принимал участия в исследовании.  


Вас также может заинтересовать:

Нейроны возбуждаются графеном

Устройство, стимулирующее мозг, лечит последствия инсульта

Робота подключили к «болевой нервной системе»

Редакция

Метки: нейроны

Недавние публикации

Выявлены области мозга, которые искажают реакцию мозга на удовольствие при биполярном расстройстве

Недавнее исследование, проведенное учеными из Университетского колледжа Лондона (UCL), проливает свет на то, как мозг… Читать далее

22/06/2024

Смотреть на экран или в камеру? Что лучше для онлайн-собеседования? Исследование

Исследование японских ученых, опубликованное в журнале Scientific Reports 31 мая, свидетельствует о том, что взгляд… Читать далее

18/06/2024

Слоны называют друг друга по именам, согласно новому исследованию

Ученые выяснили, что слоны, одни из немногих животных, которые могут узнавать себя в зеркале, называют… Читать далее

17/06/2024

Предсказательная сила эволюционной биологии

Кратко: Эволюционная биология демонстрирует свою предсказательную мощь на примере голого землекопа. В 1974 году Ричард… Читать далее

07/06/2024

Объем головки полового члена связан с преждевременной эякуляцией

Пожизненная(врожденная) преждевременная эякуляция чаще встречается у людей с большим объемом головки полового члена. Таковы результаты… Читать далее

24/05/2024

Прием пробиотиков влияет на принятие социальных решений

Бактерии в кишечнике влияют на чувство справедливости. Исследование, опубликованное в журнале PNAS Nexus в этом… Читать далее

18/05/2024