Ученые из института вейцмана создали искусственную нервную сеть

Известны результаты по подсоединению мозга напрямую к компьютерам при помощи железных электродов в надежде получить данные о том, что происходит в мозга и применять полученные эти измерений в эпилепсии и лечении слепоты. В будущем интерфейс между искусственной системой и мозгом возможно выстроен на нервных клетках, намерено выращенных для данной цели.

Несколько израильских ученых из Вейцмановского университета научных изучений (http://www.weizmann.ac.il/) во главе с доктором наук Элишей Мозесом (Elisha Moses) сделала первый ход в этом направлении, искусственно создав цепи и логические вентили из живых нервов, выращенных в лаборатории. Результаты размещены в издании Nature Physics (Ofer Feinerman, Assaf Rotem, Elisha Moses. Reliable neuronal logic devices from patterned hippocampal cultures, – Nature Physics 4, 967 – 973, 2008, doi: 10.1038/nphys1099, Article).

Нейроны (нервные клетки мозга), выращенные в биологической культуре, не формируют «думающую» нервную сеть. Израильские ученые поставили задачу создания таковой физической структуры нервной сети, которая была бы приближена к естественной, которая существует в мозге. Для упрощения задачи на начальной стадии, они вырастили одномерную модель сети в намерено изготовленной канавке в стеклянной подложке.

Исследователи установили, что эти нервы смогут быть возбуждены магнитным полем (все прошлые результаты в этом направлении показывали, что нервы смогут быть возбуждены лишь электрическим знаком).

Экспериментируя потом с линейным контуром, несколько поняла, что вариации толщины нервного волокна воздействуют на прохождение сигнала. Нервные клетки в мозге соединены с огромным числом вторых клеток при помощи аксонов (долгих и узких отростков) и они должны взять определенное предельное число входящих сигналов чтобы выявить источник и выработать ответный сигнал.

Исследователи выяснили пороговую толщину нерва, которая снабжает рост приблизительно 100 аксонов. Ниже этого числа аксонов, ответный сигнал был проблематичен, а наличие практически нескольких отростков больше 100 существенно увеличивало возможность прохождения ответного сигнала.

Потом, ученые забрали две ленты по 100 аксонов любая и создали логический вентиль по подобию такового, применяемого в электронных компьютерах. Оба эти «провода» были соединены с маленьким числом нервных клеток. В то время, когда клетки приобретали сигнал через один из «нервных проводов», ответный сигнал был неизвестен.

Одновременно с этим, на сигнал, отправленный через оба «провода», поступал мгновенный и светло выраженный ответный сигнал. Таковой логический вентиль известен как И-вентиль.

В последующем опыте несколько выстроила структуры с нейронными лентами, собранными в таковой последовательности, дабы аксоны имели возможность отправлять и пропускать сигналы лишь в одном направлении. Пара таких контуров были после этого объединены для того, чтобы организовать замкнутый контур на манер петли. Наряду с этим, наблюдалась регулярная передача сигнала по замкнутому контуру, по типу биологических часов либо электрокардиостимулятора.

Полученные результаты тяжело переоценить как по важности, так и по возможностям, каковые они открывают.

Евгений Биргер

Случайные записи:

• Путин: россия отстает от развитых стран в нанотехнологиях
• Получены алмазные наностержни удивительных размеров и свойств

When did Science Break up with Fiction: The Bio-Revolution | Dr. Tom Ran | TEDxWhiteCity

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Томские ученые создали искусственный самообучаемый мозг

  Результатом совместной работы исследователей из Томского национального их коллег и университета из Германии, Болгарии, Украины, Казахстана и Белоруссии…

• Ученые создали искусственную медузу

  Американские ученые сравнительно не так давно создали неестественную плавающую медузу. Исследователи забрали за базу силикон, на котором вырастили клетки…

• Ученые впервые создали работоспособные электронные схемы при помощи искусственных эволюционных методов

  Исследователи из Университета нанотехнологий MESA+ и университета Твенте, Нидерланды в первый раз изготовили работоспособные электронные схемы, применяв…

• Из клеток кожи ученые создали клетки мозга

  В первый раз за продолжительный период времени, исследователям в лабораторных условиях удалось создать наиболее значимые клетки людской мозга методом…