Kategóriák Tech

Elkészültek az első mesterséges neuronok, melyek forradalmasíthatják a krónikus betegségek kezelését

Most először sikerült egy szilícium alapú chippel a valódiakkal megegyezően működő mesterséges neuronokat létrehozni. Az eredményeznek hatalmas jelentősége lehet több krónikus betegség – például a szív elégtelenség vagy az Alzheimer kór – kezelésében.

Fontos még, hogy ezek a mesterséges neuronok nem csak működésükben hasonlóak, de az energiaigényük is nagyságrendekkel alacsonyabb egy mikroprocesszornál. Ezzel tökéletesek lehetnek az gyógyászati implantátumok és bioelektronikai berendezések létrehozásához.

A Bath, a Bristol, a Zürich és az Auckland Egyetemek közreműködéséből születtek meg a mesterséges neuronok, melyeket úgy hoztak létre, hogy az idegrendszer valódi neuronjaiból érkező jelekre is tudjanak reagálni. Egy ilyen fejlesztés már évtizedek óta a gyógyászat egyik kiemelt célja, viszont mostanáig nem értek átütő sikert benne.

A felfedezés eredményeként kezelhetővé válhatnak az idegek elhalása vagy pályáik megszűnése miatt kialakuló állapotok – például a gerincvelő sérülése vagy például az idegrendszer nem megfelelő kommunikációja miatt fellépő szívelégtelenség.

A mesterséges neuronok kifejlesztésének fő kihívása az általuk alkotott biológiai rendszerek összetettsége és a nehezen előrejelezhető neurális válaszaik.

Ehhez a kutatók számítógépes modellekből származtatott összefüggéseket hoztak létre, amivel meghatározható volt egy adott neuron elektromos stimulációra adott válasza. Ez rendkívül bonyolult mivel a válaszok ereje nem egyenesen arányos a reakció nagyságával.

A projekt következő lépése egy olyan szilícium alapú chip kifejlesztése, ami pontosan modellezte az idegrendszer biológiai ion csatornákat. Ezt követően patkányok hippokampuszában és légző szervrendszerében lévő  neuronok hálózatát hozták létre mesterségesen és vizsgálták a különböző stimulációkra adott válaszaikat.

Az eredmények szerint ezzel olyan mesterséges neuronokat kaptak, amelyek energiaigénye milliárdod akkora, mint a korábbi kutatások kereteiben vizsgált mikroprocesszoros megoldások. Ezzel forradalmasíthatják a krónikus betegségek kezelésének területét.

A felfedezés súlyát emeli az is, hogy az elméleti eredmények nyomán készített hardver úgy működött ahogy kellett és megerősített azt is, hogy az idegrendszer különböző részeit képes bizonyos módosításokkal képes teljesen lefedni.

Forrás: nature.com

Megosztás

Legutóbbi tartalom

Hatalmas lehetőség van a városi növénytermesztésben

A nagyvárosok kertjeinek és zöldterületeinek 10 százalékán elég zöldséget és gyümölcsöt lehetne termeszteni, hogy a lakosság 15 százalékának fedezzék a…

2020-04-02

Mikroorganizmusok segíthetnek a rák kimutatásában

Hagyományosan a rákot az emberi genom betegségének tekintik, amelynél a gének mutációja miatt a sejtek nem halnak meg, hanem megállíthatatlan…

2020-04-02

A felmelegedés miatt a sarkok felé mozdulnak a tengeri élőlények

Az ipari forradalom előtti időkhöz viszonyítva a világ óceánjai átlagosan 1 C°-al melegebbek. Új kutatások szerint ezek a változások jelentős…

2020-04-02

Megvan az első ismert állatfaj, aminek nincs mitokondriális DNS-e

Egy nemzetközi kutatócsapat olyan többsejtű állatra bukkant, ami nem rendelkezik mitokondriális DNS-sel, ezzel ez a faj az egyetlen ismert állat,…

2020-03-07

A terahertzel a teljes spektrum urává válhatott az emberiség

Egy új berendezésnek köszönhetően hamarosan elérhetővé válhatnak a terahertzes hullámhosszok, amelyek szakértők szerint forradalmi új technológiák megvalósítását is lehetővé tehetik.…

2020-02-23

Megállás nélkül szivárog a szén-dioxid a “Szóda Forrásból”

Az óceánok már hatvan méteres mélységben is tartogatnak meglepetéseket. Most a Texas Egyetem professzora Bayani Cardenas került egy természetes "pezsgőre"…

2020-02-23

Ez a weboldal cookie-kat használ.

Elolvasom