Впервые создана работающая система для протеза головного мозга

Протез — это искусственное устройство, которое подменяет покоробленную либо отсутствующую часть тела. Можно просто представить пирата с древесной ногой либо известную механизированную руку Лючка Скайуокера. Сейчас попытайтесь представить протез, который подменяет часть покоробленного мозга (центральный отдел нервной системы животных и человека). Ученые, тем не наименее, сделали работающую при помощи оптогенетики систему для протезирования людского либо хоть какого другого головного мозга (центральный отдел нервной системы животных и человека). О этом докладывает Scientific Reports.

Хотя было создано всего несколько типов искусственных нейронов, ни один из их не был по-настоящему удобным для нейропротезов. одна из самых огромных заморочек состоит в том, что нейроны в расположенный в головном отделе тела«>мозге (Мозг — центральный отдел нервной системы человека и животных, расположенный в головном отделе тела) связываются весьма буквально, но электронный выход из обычной электронной нейронной сети не способен нацеливаться на определенные нейроны. Чтоб преодолеть эту делему, команда преобразовала электронные сигналы в свет. Заслуги в оптогенетике дозволили буквально нацелить нейроны в весьма малеханькой области био нейронной сети.

Оптогенетика — это разработка, которая употребляет достоинства нескольких чувствительных к свету белков, найденных у водных растений и остальных звериных. Вставка этих белков в нейроны является собственного рода хаком; как они покажутся, свет от нейрона сделает его активным либо неактивным, зависимо от типа белка.

В этом случае исследователи употребляли белки, которые были активированы особым голубым светом. В собственном опыте они поначалу преобразовали электронный выход нейронной сети в клетчатый узор из голубых и темных квадратов. Потом они осветили эту схему на квадрат 0,8 на 0,8 мм био нейрональной сети, возрастающей в чашечке. Снутри этого квадрата конкретно активизировались лишь нейроны, включенные светом голубых квадратов.

Спонтанная активность в культивируемых нейронах вызывает синхронную активность, которая следует определенному ритму. Этот ритм определяется тем, как нейроны соединены друг с другом, типами нейронов и их способностью приспособиться и изменяться.

«Ключом к нашему успеху было осознание того, что ритмы искусственных нейронов должны совпадать с ритмами настоящих нейронов. Как мы смогли это создать, био сеть смогла ответить на “мелодии” от искусственного. Подготовительные результаты, приобретенные в процессе евро проекта Brainbow, помогают нам создавать эти биомиметические искусственные нейроны».

Тимоти Леви из Института промышленных наук Токийского института и лаборатории IMS Института Бордо

Они настроили искусственную нейронную сеть, чтоб употреблять несколько различных ритмов, пока не отыскали наилучшее соответствие. Группы нейронов были назначены определенным пикселям в сетке изображения, и потом ритмическая активность смогла поменять зрительный паттерн, который был освещен культивируемыми нейронами. Световые паттерны были показаны на весьма малеханькой области культивируемых нейронов, и исследователи смогли проверить местные реакции, также конфигурации в глобальных ритмах био сети.

Команда уповает, что будущие протезы, использующие их систему, сумеют поменять покоробленные мозговые цепи и вернуть связь меж областями мозга (центральный отдел нервной системы животных и человека).

Читать еще:

Ровная трансляция конференции Microsoft Build 2020.

Ученые нашли невосприимчивых к COVID-19 людей.

Найдено антитело, которое нейтрализует не только лишь SARS-CoV-2, да и старенькые коронавирусы.

Источник