Γεγονός η πρώτη τεχνητή σύναψη εγκεφάλου που επικοινωνεί με ζωντανά κύτταρα

Reuters Αρχείο

Επιστήμονες από τις ΗΠΑ και την Ευρώπη ανακοίνωσαν ότι δημιούργησαν, για πρώτη φορά, μία βιοϋβριδική τεχνητή σύναψη εγκεφάλου που μπορεί να επικοινωνήσει με τα ζωντανά κύτταρα του εγκεφάλου.

Το 2017, ερευνητές του Πανεπιστημίου Στάνφορντ της Καλιφόρνια είχαν παρουσιάσει μία ηλεκτρονική συσκευή από οργανικά υλικά, η οποία αποτελούσε μία τεχνητή μορφή σύναψης, δηλαδή του συνδέσμου ανάμεσα στα εγκεφαλικά κύτταρα (νευρώνες).

Το 2019, εννέα τέτοιες τεχνητές συνάψεις είχαν συνδυαστεί σε μία ενιαία διάταξη, που μπορούσε να προγραμματιστεί από κοινού, ώστε να μιμείται την παράλληλη λειτουργία του εγκεφάλου.

Τώρα, οι ερευνητές του Στάνφορντ, σε συνεργασία με συναδέλφους τους από το Ιταλικό Ινστιτούτο Τεχνολογίας και το ολλανδικό Πανεπιστήμιο του Αϊντχόβεν, οι οποίοι έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό για νέα υλικά “Nature Matierals”, έδειξαν ότι η πρώτη βιοϋβριδική τεχνητή σύναψη είναι δυνατό να δουλέψει σε συνεργασία με πραγματικά ζωντανά κύτταρα και να επικοινωνήσει μαζί τους.

“Η μελέτη μας δείχνει τη μοναδική δύναμη των νέων υλικών που μπορούν να αλληλεπιδρούν με τη ζώσα ύλη. Τα ζωντανά κύτταρα δεν έχουν πρόβλημα να συνεργαστούν με το μαλακό πολυμερές υλικό της τεχνητής σύναψης. Αλλά η συμβατότητα πηγαίνει ακόμη παραπέρα, καθώς τα νέα υλικά εργάζονται με τα ίδια μόρια που οι νευρώνες χρησιμοποιούν στη φύση”, δήλωσε ο καθηγητής Επιστήμης και Μηχανικής των υλικών του Στάνφορντ, Αλμπέρτο Σαλέο.

Επιστήμη και ανθρώπινα εγκεφαλικά κύτταρα

Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ενώ άλλες νευρο – συσκευές να χρειάζονται αποκλειστικά ένα ηλεκτρικό σήμα για να ανιχνεύσουν και να επεξεργαστούν τα μηνύματα του εγκεφάλου, στην περίπτωση της νέας τεχνητής σύναψης η επικοινωνία της με τα ζωντανά εγκεφαλικά κύτταρα γίνεται με πιο φυσικό τρόπο μέσω ηλεκτροχημείας, καθώς το υβριδικό υλικό λαμβάνει μηνύματα από τα γειτονικά κύτταρα σαν να ήταν νευρώνας και το ίδιο.

Η τεχνητή σύναψη αποτελείται από δύο ηλεκτρόδια από μαλακό πολυμερές υλικό, διαχωρισμένα από ένα διάλυμα ηλεκτρολύτη, το οποίο παίζει τον ρόλο του μικρού κενού που διαχωρίζει δύο νευρώνες του εγκεφάλου. Ανάμεσα σε αυτό το κενό ταξιδεύουν συνεχώς οι ουσίες νευροδιαβιβαστές (π.χ. ντοπαμίνη), ώστε να επιτυγχάνεται η επικοινωνία μεταξύ των περιοχών του εγκεφάλου.

Όταν ζωντανά εγκεφαλικά κύτταρα τοποθετούνται πάνω σε ένα από τα ηλεκτρόδια, οι νευροδιαβιβαστές που απελευθερώνονται από τα εγκεφαλικά κύτταρα μπορούν να αλληλεπιδράσουν με το ηλεκτρόδιο της τεχνητής σύναψης και να παράγουν ιόντα. Όπως έδειξαν τα πειράματα με τρωκτικά (αρουραίους) που είχαν τέτοιες υβριδικές συνάψεις ενσωματωμένες στον εγκέφαλό τους, αυτά τα ιόντα ταξιδεύουν στο δεύτερο ηλεκτρόδιο και το τροποποιούν, όπως ακριβώς γίνεται η διαδικασία της μάθησης στις βιολογικές συνάψεις του εγκεφάλου.

“Δείξαμε ότι είναι δυνατή η φυσική επικοινωνία που εμπλέκει τόσο τη χημεία όσο και τον ηλεκτρισμό. Είναι το πρώτο μικρό βήμα για μία πραγματική διεπαφή εγκεφάλου – μηχανής”, ανέφερε ο δρ. Σαλέο. Τέτοιες διεπαφές μελλοντικά θα δοκιμαστούν στην ιατρική, τη νευροεπιστήμη και σε άλλα πεδία.

πηγή: ΑΠΕ – ΜΠΕ

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ

Κόσμος Τελευταίες ειδήσεις

Χάρι και Μέγκαν στην Όπρα: Τρικυμία στο Παλάτι ή όχι; Η Βασίλισσα δεν θα δει την συνέντευξη

Χάρι και Μέγκαν στην Όπρα: Τρικυμία στο Παλάτι ή όχι; Η Βασίλισσα δεν θα δει την συνέντευξη

Με κάθε τρόπο προσπαθεί το Παλάτι του Μπάκινγχαμ να υποβαθμίσει την αξία της συνέντευξης που θα προβληθεί απόψε, της πιο πολυσυζητημένης συνέντευξης των τελευταίων ημερών ... Διαβάστε περισσότερα
Στην Μοσούλη ο Πάπας – «Δεν μας επιτρέπεται να σκοτώνουμε τους αδελφούς μας» (pics)

Στην Μοσούλη ο Πάπας – «Δεν μας επιτρέπεται να σκοτώνουμε τους αδελφούς μας» (pics)

Στην ιστορική και εμβληματική Μοσούλη βρέθηκε ο Πάπας Φραγκίσκος, ο οποίος πραγματοποιεί επίσκεψη στο Ιράκ. «Η αναχώρηση των χριστιανών από τη Μέση Ανατολή είναι μια ... Διαβάστε περισσότερα
Παραγουάη: Ένας νεκρός διαδηλωτής – Ο Μπενίτες ζητά να παραιτηθούν όλοι οι υπουργοί (video)

Παραγουάη: Ένας νεκρός διαδηλωτής – Ο Μπενίτες ζητά να παραιτηθούν όλοι οι υπουργοί (video)

Ο πρόεδρος της Παραγουάης Μάριο Άμπντο Μπενίτες ζήτησε από όλους τους υπουργούς της κυβέρνησής του να του υποβάλουν τις παραιτήσεις τους ενόψει ευρέος ανασχηματισμού καθώς ... Διαβάστε περισσότερα
Γερμανία: Πάνω από 2,5 εκατ. τα κρούσματα κορονοϊού – 96 νέοι θάνατοι

Γερμανία: Πάνω από 2,5 εκατ. τα κρούσματα κορονοϊού – 96 νέοι θάνατοι

Τα επιβεβαιωμένα κρούσματα του κορονοϊού στη Γερμανία αυξήθηκαν κατά 8.103 τις προηγούμενες 24 ώρες, φθάνοντας τα 2.500.182, όπως δείχνουν τα δεδομένα που δημοσιοποίησε σήμερα Κυριακή ... Διαβάστε περισσότερα
Οικουμενικός Πατριάρχης: Ο Τόμος της Αυτοκεφαλίας ήταν πράξη ευθύνης της Μητρός Εκκλησίας σε εκατομμύρια Ουκρανούς ορθόδοξους αδελφούς

Οικουμενικός Πατριάρχης: Ο Τόμος της Αυτοκεφαλίας ήταν πράξη ευθύνης της Μητρός Εκκλησίας σε εκατομμύρια Ουκρανούς ορθόδοξους αδελφούς

Την πεποίθησή του ότι «η ενότητα της Ορθοδοξίας δεν δοκιμάζεται σε καμία περίπτωση λόγω της ανταπόκρισης του Οικουμενικού Πατριαρχείου στο αίτημα των Ουκρανών ορθοδόξων» για ... Διαβάστε περισσότερα
Κινέζοι και Ρώσοι πίσω από κυβερνοεπιθέσεις στον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Φαρμάκων

Κινέζοι και Ρώσοι πίσω από κυβερνοεπιθέσεις στον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Φαρμάκων

Ρωσικές μυστικές υπηρεσίες και Κινέζοι κατάσκοποι φέρονται να εμπλέκονται σε κυβερνοεπιθέσεις που σημειώθηκαν πέρυσι κατά του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Φαρμάκων (ΕΜΑ), σύμφωνα με πληροφορίες της ολλανδικής ... Διαβάστε περισσότερα
Κορονοϊός: Τραγική κατάσταση στη Σλοβακία – Άρχισαν να μεταφέρουν ασθενείς σε άλλες χώρες

Κορονοϊός: Τραγική κατάσταση στη Σλοβακία – Άρχισαν να μεταφέρουν ασθενείς σε άλλες χώρες

Οι πρώτοι Σλοβάκοι ασθενείς με Covid-19 διακομίστηκαν στη γειτονική Πολωνία και άλλοι αναμένονται στη Γερμανία, ώστε να αποσυμφορήσουν τη χώρα αυτή που έχει το υψηλότερο ... Διαβάστε περισσότερα