En silisiumbrikke som etterligner hjernens nevroner kan bidra til å bekjempe lammelser

Kategori: Bioteknologi Lagt ut 04. desember

Kunstige nevroner som etterligner måten kroppens nerveceller overfører elektriske signaler på, kan en dag hjelpe pasienter med nerveskader.

Budbringere: Nevronene er bygget inn i små silisiumbrikker (bildet over) og kan brukes til å sende signaler mellom nerveceller som kan bli skadet av sykdom eller skade. Det avgjørende er at brikkene bare trenger en milliarddel av kraften til en standard mikroprosessor, noe som betyr at de teoretisk sett kan brukes i medisinske implantater for å hjelpe til med å behandle kroniske sykdommer som hjertesvikt eller Alzheimers.

Hvordan de ble utviklet: Forskerne brukte en simulering for å modellere hvordan to typer nevroner hos rotter skyter som respons på stimuli: de respiratoriske som er ansvarlige for pusten og de i hippocampus. Modellene ble oversatt til silisiumbrikker der kopier av biologiske ionekanaler (som overfører signaler i kroppen) ble laget. Prosessen ble beskrevet i en artikkel i Naturkommunikasjon .

Stand-in: I teorien kan kretsløp av kunstige nevroner gjenskape den sunne funksjonen til sviktende nerveceller og sende elektriske meldinger mellom ulike deler av kroppen. For eksempel, når noens hjerte svikter, reagerer ikke nevroner i hjernen riktig på tilbakemeldinger fra nervesystemet, så hjertet pumper ikke så hardt som det burde. En brikke som inneholder kunstige nevroner kan overføre det riktige signalet for å få den tilbake på sporet.

Faktisk utvikler noen av forskerne nå smarte pacemakere med disse brikkene innebygd. Tester på rotter viste at denne tilnærmingen var mer effektiv enn bare en standard pacemaker - selv om det fortsatt er lang tid før en slik enhet er klar til å implanteres i menneskelige pasienter.