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

Egy újonnan felfedezett fehérje okozza az edzés pozitív hatásait

Mindegy, hogy egy sétáról vagy egy edzőtermi gyakorlatról van szó, a mozgás jót a testünknek. De lehetséges-e ezeket az előnyöket…

2020-01-19

7 milliárd éves csillagport találtak egy meteoritben

A csillagok élete akkor kezdődik, amikor az űrben szálló por és gáz nagy mennyiségben felhalmozódik és egymásba esik - ezzel…

2020-01-15

Vasat havazik a Föld magja

A Föld magja rendkívül meleg és hatalmas nyomásnak van kitéve, amíg egy új kutatás szerint magjának külső részéből vas pelyhek…

2020-01-10

170 ezer éve már növényeket főztünk

A dél-afrikai Lebambo Hegység barlangjaiban élő emberek már 170 ezer évvel ezelőtt keményítőben gazdag növényekből főztek ételeket. A Witwatersrand Egyetem…

2020-01-10

Készülődik az ősi élet után kutató Mars 2020 küldetés

A NASA Mars 2020 roverje nem csak az ősi élet nyomai után kutat majd, hanem az emberi küldetésekhez is adatok…

2020-01-06

Védi a szív- és érrendszert a chili fogyasztás

A chili paprika jótékony hatásait már több mint egy évszázada dicsérik. Most viszont olasz kutatók felfedezték, hogy azoknál akik rendszeresen…

2019-12-24

Ez a weboldal cookie-kat használ.

Elolvasom