Co si myslíte, že vám chybí termín „umělé neurony“? Určitě něco jako dráty s opláštěním, které se nám pravidelně zobrazují ve sci-fi filmech. V životě však všechno vypadá jinak. I když je pravda, není o nic méně futuristický a zajímavý. Například mezinárodní tým vědců nedávno vynalezl umělé neurony na křemíkových čipech, které se chovají stejně jako ty skutečné. Toto je první zařízení svého druhu. Což je navíc vhodné k transplantaci člověka.
Proč jsou potřeba umělé neurony?
Podle webové stránky University of Bath (UK) jsou nové umělé neurony vynikající pro léčbu chronických onemocnění, jako je srdeční selhání, Alzheimerova choroba a další problémy spojené s degenerací nervových vláken. Je velmi důležité, aby se umělé neurony chovaly nejen stejným způsobem jako biologické neurony, ale také prakticky nevyžadovaly zdroj energie (vestavěná baterie „bude trvat celý život“), což je činí ideální pro použití v lékařských implantátech a jiných bioelektrických zařízení.
Výzkumný tým vedený University of Bath a zahrnující vědce z univerzit v Bristolu, Curychu a Aucklandu tvrdí, že umělé neurony reagují na elektrické signály z nervového systému jako skutečné, jak se mnozí pokusili po celá desetiletí.
Experti také uvádějí příklad použití technologie. Například při srdečním selhání neurony na základně mozku nereagují správně na signály z nervového systému a zase neposílají správné signály do srdce, což nefunguje tak, jak má. Nahrazení „zlomených“neuronů umělými řeší tento problém.
Jednou z hlavních výzev designu byla nelineární reakce neuronů. Reakce neuronů mohou být nepředvídatelné: pokud je vysílaný signál velmi silný, pak není vůbec nutné, aby odpověď byla stejná. Matematické výpočty a pečlivé modelování založené na těchto nelineárních reakcích umožnily vytvoření umělých neuronů, které reagují na podněty stejným způsobem jako živé zdravé tkáně.
Propagační video:
Po odvození vzorců z matematických modelů vědci vyvinuli křemíkové čipy, které věrně reprodukovaly biologické iontové kanály (jedna z hlavních složek, které zajišťují vodivou funkci neuronů), než prokáží, že jejich „křemíkové neurony“přesně napodobují, jak skutečné fungují.
Vytvoření takových neuronů naznačuje, že nyní je možné nahradit jejich staré nebo již mrtvé cesty a buňky jejich pomocí, aby se obnovily různé funkce těla. Nový vynález bude zvláště užitečný u pacientů s rozvojem Alzheimerovy choroby a dalších podobných stavů.
Vladimír Kuzněcov