Изкуствени неврони „подчиниха” растение

Учени от Швеция разработват изкуствени неврони по правилата на биологията
(снимка: Thor Balkhed)

Науката отдавна се опитва да интегрира живата нервна система с изкуствена. Това ще помогне за създаване на чувствителни протези, екзоскелети, контролирани от силата на мисълта, и в крайна сметка ще подобри активността на човешкия мозък с вградени или външни компютърни модули.

Макар че всичко това звучи фантастично, факт е, че учените се гмуркат все по-дълбоко в цифрово-биологичните интерфейси. Ново постижение в тази област демонстрираха учени от университета Линчопинг, Швеция. Те разработват изкуствени неврони по правилата на биологията – с електрическа проводимост и способност да действат на базата на частична химична (секреторна) реакция.

Известно е, че мембраната на нервните клетки (неврони) пропуска положително и отрицателно заредени атоми (йони). В зависимост от състоянието на клетката могат да се пропускат различни количества от едните и другите йони. Заедно те могат да образуват потенциал за действие с напрежение около 0,1 V, който ще започне да се разпространява по нервните израстъци (аксони) към други нервни клетки като полезен сигнал.

Изследователите от Швеция със схематичен чертеж на естествени и изкуствени неврони
(снимка: Thor Balkhed)

От биосъвместими материали учените са създали транзистор, който също може да превключва състояния в зависимост от концентрацията на йони на неговия гейт. Транзисторът работи при малко по-високо напрежение, за да имитира потенциал за действие – около 0,6 V, но това все още е безопасно за живите клетки. След това изследователите свързват изкуствени неврони с живи клетки на интересно растение като Венерина мухоловка.

Това цвете има ясна и проста реакция – то се затваря, ако възникнат определени въздействия, например асо насекомо седне върху него. Използвайки система от изкуствени нервни клетки, учените са принудили цветето да се затвори само с един импулс, без да причиняват механично дразнене.

Но в крайна сметка изкуствените неврони могат да бъдат интегрирани с животински и дори с човешки неврони. Те биха могли да бъдат свързващото звено, което ще позволи създаване на по-чувствителни протези за крайници, импланти и роботи.