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

Опубликовала
Редакция
Метки: нейроны

Недавние публикации

Обнаружена тесная связь между микробами кишечника и окситоцином

Триллионы микроорганизмов, обитающих в желудочно-кишечном тракте человека, - микробиом кишечника - оказывают мощное влияние на… Читать далее

16/11/2023

Чем больше цифра, тем меньше вероятность быть первой в числе

В реальных числовых данных вероятность того, что первая цифра любого числа будет равна 1, составляет… Читать далее

16/11/2023

Почему мясо важно для роста детей

Белки, витамины и минеральные вещества в мясе делают его наиболее подходящей пищей для оптимального физического… Читать далее

14/11/2023

Эту макаку-химеру “сделали” из эмбрионов двух обезьян

Группа исследователей из Китая впервые сообщила о рождении живой обезьяны, содержащей высокую долю клеток, полученных… Читать далее

10/11/2023

Ученые обнаружили сотни токсичных химических веществ в переработанном пластике

При исследовании гранул из переработанного пластика, собранных в 13 странах, ученые обнаружили сотни токсичных химических… Читать далее

10/11/2023

Водяной паук собирает воздух, чтобы построить себе подводный домик. Видео

Паук-серебрянка, или водяной паук(лат. Argyroneta aquatica) - уникальный воздуходышащий паук, который практически всю жизнь живет… Читать далее

10/11/2023