Inovatie: Cercetatorii au creat neuroni artificiali
Dupa ce au reprodus cu succes procesele necesare la modelele rozatoare, cercetatorii sunt de parere ca sunt cu un pas mai aproape de a crea primii neuroni artificiali din lume, care ar putea ajuta mii de oameni si care ar putea reduce numarul mai multor tipuri de boli.
Neuroni artificiali pot fi implantati in creier pentru a repara leziunile provocate de bolile cronice cum ar fi boala Alzheimer sau alte afectiuni neurodegenerative. Acest lucru este posibil datorita unei echipe de cercetatori din cadrul Universitatii din Bath, care a creat acesti neuroni bionici, care pot functiona la fel ca neuronii adevarati.
Neuronii artificiali ar putea ajuta in cazul persoanelor cu paralizie, ar putea conecta mintea la masinarii si ar putea reastaura circuite neuronale in stadiu de deteriorare.
Studiul a fost publicat in Nature Communications si descrie procesul neuronilor bionici. La fel ca neuronii adevarati, neuronii artificiali primesc semnale electrice de la celulele cerebrale sanatoase, le proceseaza si trimit semnale noi catre ceilalti neuroni, muschi sau organe din corp.
Neuronii artificiali au fost creati dupa decenii de munca si colaborare
Pe langa faptul ca functioneaza ca neuroni adevarati, celulele cerebrale artificiale au nevoie de doar 40 nanowati pentru a functiona. Aceasta inventie este rezultatul a mai multor ani de colaborare si munca grea, care a intalnit multe obstacole de-a lungul timpului.
A fost nevoie de decenii de cercetare pentru ca oamenii de stiinta sa creeze neuroni artificiali, care pot raspunde semnalelor electrice primite de la sistemul nervos. Aceasta tehnologie poate deschide oportunitati noi in ceea ce priveste tratarea si vindecarea afectiunilor, caracterizate prin functionarea necorespunzatoare a neuronilor.
Folosind celulele cerebrale artificiale, cercetatorii sunt de parere ca pot repara circuitele afectate prin duplicarea functionalitatii lor si raspunderea lor adecvata la semnalele biologice, pentru a restaura functiile corpului.
De exemplu, in cazul persoanelor cu insuficienta cardiaca, neuronii nu raspund corespunzator la semnalele trimise de sistemul nervos si astfel nu trimit semnalele corecte la inima. Daca pacientii au neuroni artificiali, inimile lor ar functiona normal din nou.
Cercetatorii au de gand sa reproduca aceste celule cerebrale artificiale pentru a fi folosite in tratamentul bolilor cerebrale caracterizate prin moartea neuronilor.
“Pana acum, neuronii au fost ca niste cutii negre, dar am reusit sa deschidem acesta cutie neagra si sa ne uitam inauntru. Munca noastra schimba modelul actual deoarece ofera o metoda de a reproduce proprietatile electrice ale neuronilor reali pana la cel mai mic detaliu.” – Profesorul Alain Nogaret, Departamentul de Fizica din cadrul Universitatii Bath.
Neuronii raspund la stimuli electrici
In prima etapa, cercetatorii au folosit ecuatii care au aratat felul in care celulele nervoase raspund la stimulii electrici de la alti nervi. In pasul urmator, acestia au creat cipuri de silicon care au fost modelate cu acuratete dupa canalele biologice ionice, imitand astfel neuroni reali si vii care pot raspunde la o gama larga de stimuli.
Profesorul Nogaret a explicat ca abordarea aleasa de echipa s-a a incorporat multe descoperiri si progrese si ca acum, acestia pot estima parametrii exacti care controleaza orice actiune a neuronului, cu mare precizie.
“Am creat modele fizice ale aparaturii si am demonstrat abilitatea de a copia cu succes comportamentul neuronilor reali si vii. Al treilea progres al nostru a fost versatilitatea modelului, care permite introducerea diferitelor tipuri si functii complexe ale neuronilor.”
Studiul s-a desfasurat cu ajutorul Universitatii din Bristol, Universitatea din Zurich si Universitatea din Auckland.
Acest articol este de natura informativa. despre-medicina.ro, proprietarul si colaboratorii sai nu pot fi considerati raspunzatori pentru niciun prejudiciu/pierdere de orice fel.
Surse:
