Stworzono pierwszy sztuczny neuron, mogący pomóc w leczeniu wielu chorób

Reklama

śr., 12/11/2019 - 18:19 -- Anonim (niezweryfikowany)

Wynalazek ten w przyszłości może stać się potężną bronią w walce z chorobami wywoływanymi uszkodzeniami komórek systemu nerwowego jak np. Alzheimer. Pierwszy sztuczny neuron krzemowy nie tylko odpowiada na sygnały wysyłane przez układ nerwowy, ale odznacza się też skutecznością w zakresie odbudowywania połączeń nerwowych oraz wspomagania procesu odzyskiwania utraconych na skutek choroby funkcji neurologicznych. Informację o odkryciu opublikowano w periodyku Nature Communications. Jest ono owocem badań prowadzonych pod kierunkiem Alaina Nogareta z Wydziału Fizyki brytyjskiego Uniwersytetu w Bath, w których uczestniczą również szwajcarscy uczeni z Uniwersytetu w Zurychu oraz nowozelandzcy badacze z uczelni w Auckland. W pracach biorą udział również Włosi: Elisa Donati i Giacomo Indiveri, oboje pracujący na Uniwersytecie w Zurychu.

Neurony krzemowe, interesujące uczonych od dłuższego czasu, są wynalazkami z zakresu medycyny bioelektronicznej, która przy pomocy sztucznych materiałów jest w stanie zrekonstruować połączenia nerwowe i naturalne funkcje organizmu. Otrzymane obecnie komórki nerwowe są wzorowane na neuronach myszy, ale   mogą być dalej udoskonalane. „Stworzenie tego typu urządzeń było prawdziwym wyzwaniem” - podkreślają badacze. „Wcześniej neurony były dla nas jak czarne skrzynki, teraz już wiemy, jakim sposobem można się dostać do ich wnętrza. Nasza praca zmienia paradygmat – tłumaczy Nogaret – ponieważ dostarcza szczegółowych danych na temat techniki odtwarzania właściwości elektrycznych neuronów”.

Cechą, która faworyzuje wykorzystanie sztucznego neuronu w urządzeniach biomedycznych, jest fakt, iż zużywa on miliardową część energii, którą konsumuje procesor. Sztuczne neurony reprodukują kanały jonowe czyli sekwencje protein znajdujących się na powierzchni komórek, które pozwalają przesyłać substancje z ich zewnętrznej do wewnętrznej sekcji.

W przypadku sztucznych neuronów kanały jonowe pozwalają przesyłać impulsy nerwowe w identyczny sposób, w jaki odbywa się to w naturalnych neuronach. Na ten moment stworzono dwie komórki, które umieszczono na chipie krzemowym: są one zdolne kontrolować proces oddechowy oraz pracę serca, której zaburzenia są przyczyną arytmii. Mogą też wpływać na działanie hipokampu, czyli części mózgu, w której znajduje się ośrodek pamięci. Zdaniem Nogareta, w przyszłości sztuczne neurony mogą posłużyć do stworzenia inteligentnych rozruszników serca, które będą wspierały główny narząd organizmu w utrzymaniu właściwego rytmu oraz do walki z chorobami niszczącymi układ nerwowy, takimi jak Alzheimer.

 

Autor: 
Enrica Battifoglia/Tłum. Katarzyna Berto
Źródło: 

ansa.it

Reklama