за! създаването на зоополиция
подкрепиНямам фейсбук

Този сайт използва "бисквитки" от Google за предоставяне на услугите в него, за персонализиране на рекламите и за анализ на трафика. Информацията за използването му от ваша страна се споделя с Google. С използването на този сайт вие се съгласявате с употребата на "бисквитки".

Учени създадоха роботизирани неврони, които да възстановят повредени мозъчни връзки
Техно и ауто
добавено 12-05-19

Учени създадоха изкуствени неврони, които потенциално биха могли да бъдат имплантирани на пациенти, за да предотвратят парализа, да възстановят повредени мозъчни връзки и дори да се свърже ума им с машини.

 

Роботизираните неврони могат да получават електрически сигнали от здравите нервни клетки и да ги обработват по естествен начин, след което да изпращат изкуствени сигнали към различни неврони или мускули и органи на други места в тялото.

 

Едно от първите приложения може да бъде лечение на форма на сърдечна недостатъчност, която се развива, когато определена невронна верига в основата на мозъка се влоши от възрастта или заради заболяване, и не успява да изпрати правилните сигнали към сърцето.

 

Вместо да се имплантират директно в мозъка, изкуствените неврони са вградени в микрочипове с ултра ниска мощност, широки няколко милиметра. Чиповете формират основата за устройства, които биха могли да се включат направо в нервната система, например чрез прихващане на сигнали, преминаващи между мускулите на мозъка и краката.

 

„Всяка област, в която имате някакво дегенеративно заболяване, като например болестта на Алцхаймер или където невроните спират да функцонират правилно поради възраст, болест или нараняване, то тогава на теория бихте могли да замените дефектната биоверига със синтетична“, каза Ален Ногарет, физик, който ръководи проекта в университета в Бат, Англия.

 

Научният пробив дошъл, когато учените открили, че могат да моделират живи неврони в компютърна програма и след това да пресъздадат своите модели в силиконови чипове с повече от 94% точност. Програмата позволява на учените да имитират цялото разнообразие от неврони, намиращи се в нервната система.

 

В списанието Nature Communications, те описват как са "хранели" програмата с данни, записани от два вида неврони на плъхове. Невроните са били от хипокампуса - регион, който е от решаващо значение за паметта и участва в подсъзнателния контрол на дишането.

 

Въоръжени с програмата, учените твърдят, че сега могат да изграждат бионични неврони въз основа на някои от истинските нервни клетки, намиращи се в мозъка, гръбначния мозък или в по-далечните части на периферната нервна система, като сензорните неврони в кожата.

 

Тъй като изкуствените неврони едновременно приемат и изпращат сигнали, те могат да бъдат използвани за изработване на импланти, които реагират на невронни сигнали за обратна връзка и постоянно се разнасят по тялото.

 

„Потенциалът е безкраен от гледна точка на това как работи мозъкът, защото сега имаме фундаменталното разбиране и поглед върху функционалната единица на мозъка, както и приложения, които биха могли да бъдат използвани за подобряване на паметта, срещу парализа и за облекчаване на болести“, твърди Джулиан Патън, съавтор на проекта.

 

„Те могат да бъдат използвани изолирани или свързани заедно, за да образуват невронни мрежи за изпълнение на различни мозъчни функции“, добави той.

 

С развитието, тестовете и регулациите може да минат много години, преди изкуствените неврони да могат да помагат на пациентите, но пък ако се окажат безопасни и ефективни, в крайна сметка биха могли да бъдат използвани за заобикаляне на нервните увреждания в счупени гръбначни стълбове и да помогнат на парализирани хора да възвърнат движението си. Те също така ще могат да свържат мозъка на хората с роботизирани крайници, които ще могат да изпращат сензорни усещания обратно през импланта до мозъка.

 

Въпреки огромните възможности, които изкуствените неврони отварят, Ногарет твърди, че екипът не е близо до изграждането на цял мозък - орган, който при човека се състои от 86 милиарда неврони и поне толкова поддържащи клетки.

 

"Ние не твърдим, че изграждаме мозък, няма абсолютно никакъв начин за това", каза Патън.

 

Подходът на учените се различава от този на много други техни колеги, които се надяват да пресъздадат мозъчната дейност в компютри. Вместо да се фокусират върху отделните неврони, те обикновено моделират мозъчни региони или дори цели мозъци, но с много по-малка точност.

 

Например машината на "SpiNNaker" с едномилионен процесор в Манчестърския университет може да моделира цял мозък на мишка, но не и до нивото на отделните мозъчни клетки.

 

„Ако искате да моделирате цял мозък на мишка, използвайки подхода в този проект, може да се стигне до проектирането на 100 милиона индивидуални, но много прецизни неврона от силикон, което очевидно е невъзможно в разумен срок и бюджет“, казва Стивън Фърбър, професор по компютърна техника в Манчестърския университет.

 

„Тъй като подходът е доста детайлен и трудоемък, той на практика може да се приложи само за малки невронни единици, като например дихателните неврони, описани по-горе, но има доста критични малки невронни контролни вериги, които са жизненоважни, за да ни поддържат живи," добави той.

 

 

Източник: The Guardian

All rights reserved © 2020
Design & Development by TaraSoft