Общество

12 июня 2006, 02:42

Ученые из Германии создали кибер-мозг

Фото: GettyImages

Группа исследователей под руководством Питера Фромхерца из Отделения мембран и нейрофизики (Department of Membrane and Neurophysics) Института биохимии Макса Планка впервые соединила фрагмент живой ткани мозга с микрочипом. Биологи пересадили тончайший срез гиппокампа крысы на поверхность специального чипа.

Известно, что в процессе запоминания и хранения информации у млекопитающих принимает участие несколько отделов головного мозга. Перед тем как информация попадает на долговременное хранение, она предварительно «записывается» в отделе мозга, называемом гиппокампом.

Перед тем как информация попадает на долговременное хранение, она предварительно «записывается» в отделе мозга, называемом гиппокампом

Для изучения структуры гиппокампа, взаимодействия в нем сотен тысяч клеток, образующих нейронные сети, и их роли в сохранении информации используются разные методы, в том числе — гистологические, в ходе которых получаются и исследуются тонкие срезы тканей этой части мозга.

Однако этот, как и другие традиционные методы, имеют много недостатков — они требуют вмешательства (зачастую достаточно грубого, нарушающего нормальную работу мозга), ограничены небольшим количеством клеток и страдают малым разрешением. Ученым из Мартинсрида удалось разработать революционный подход к изучению мозга, позволяющий регистрировать активность и взаимодействие тысяч нервных клеток в срезе тканей мозга.

Работа является прорывом в области создания связей нервной системы с микрочипами. Ранее доступные нейрофизиологам методы ограничивались небольшим количеством нейронов. Регистрирующие же активность нервных клеток чипы, разработанные в сотрудничестве с компанией Infineon Technologies AG, отличаются в свою очередь очень высокой плотностью, эквивалентной 16384 транзисторам на площади в один квадратный миллиметр.

Возможность осуществлять запись интегрированной активности целостного интактного фрагмента мозга млекопитающих представляет собой действительно значительный технологический прорыв. Используя новый метод, группа Фромхерца смогла визуализировать влияние фармацевтических препаратов на нейронную сеть. Это говорит о возможности использования метода в качестве новой тест-системы для исследований мозга и в фармакологии.

Последним результатам работы группы ученых из Германии предшествовали эксперименты с использованием «самодельных» чипов относительно малой плотности. С их помощью сначала регистрировались сигналы отдельных нервных клеток пиявок, а затем небольших групп нейронов моллюсков.

Регистрация активности большого числа клеток мозга млекопитающих стала возможной при применении чипов высокой плотности, разработанных в компании Infineon Technologies. Разработка гибридной системы, интегрирующей нервную ткань и полупроводниковое устройство, может означать огромный скачок в работах по протезированию поврежденного мозга и созданию нейрокомпьютеров.

В предыдущих работах той же группы ученых использовались неструктурированные культуры нервных клеток. А в 2004 году Томас Демарс из университета Флориды создал из 25 тысяч крысиных нейронов и мультиэлектродной решетки биопроцессор, способный управлять компьютерной моделью истребителя, сообщает ScienceDaily.

Стоить отметить, что подобные проекты ведутся и в отношении людей. Как уже было сказано, небольшая часть мозга, гиппокамп, не хранит непосредственно воспоминания, но без ее нормальной работы человек не может запомнить никаких новых вещей. Специалисты по биоинженерии приступили к амбициозному проекту — созданию электронного гиппокампа для замены поврежденного.

Эта область мозга нередко повреждается при травмах, эпилепсии, различных заболеваниях, типа болезни Альцгеймера, наконец — начинает плохо работать в старости. Понятно, что с отказавшим гиппокампом на память рассчитывать не приходиться. Между тем, нет никаких клинических методов лечения такого недуга.

Теодор Бергер, директор Центра нейроинженерии университета Южной Калифорнии (University of Southern California) полагает, что спасение к подобным больным придёт не от медицины, а от биоинженерии. Он намерен создать микрочип, который, будучи внедренным в мозг, мог бы выполнять функции гиппокампа.

Текст: Андрей Весна

Вам может быть интересно

Рябков заявил о последнем рывке для урегулирования ситуации на Украине
Темы дня

Россия избавится от «заборостроительных» университетов

«Освобождение от самых халтурных вузов». Такими словами эксперты описывают смысл новой системы оценки высшего образования, подготовленной в России. О чем именно идет речь и почему данная реформа имеет значение не только для учебных заведений, но и для всей экономики страны?

Как будут освобождаться оставшиеся города Донбасса

«Вскрытием этого "крепкого орешка" предстоит заниматься нашей армии в следующем году. Если, конечно, Владимир Зеленский добровольно не выведет войска из ДНР», – так эксперты описывают задачу ВС России в районе Дружковско-Краматорско-Славянской агломерации. Какие цели преследует противник и как будет выглядеть освобождение последних вражеских «фортеций» в ДНР?

СМИ: В паспортах рожденных в России эстонцев стали указывать Эстонию

Министр культуры Турции рассказал, как сериалы стали инструментом «мягкой силы» страны

Время русской силы. Как страна черпает мощь в своих истоках

Новости

Росстат сообщил о росте реальных зарплат в стране

Средний уровень начисленных зарплат в России по данным Росстата достиг почти 100 тыс. рублей в октябре, что на 6,1% превышает показатель прошлого года.

В Донецке обезвредили открывшего огонь из автомата в супермаркете

Правоохранители обезвредили мужчину, который открыл огонь из автомата в супермаркете в западной части Донецка, никто не пострадал, сообщили в региональном МВД.

Китай предостерег Японию от милитаризации

Япония отказывается от курса мирного развития и все больше уходит в сторону милитаризации, заявил официальный представитель МИД КНР Линь Цзянь на брифинге.

В России начались переговоры по созданию исламского банка

В России обсуждается открытие первого исламского банка, потенциал которого может достичь не менее 1 трлн рублей.

Москвичи рассказали о самых неудачных подарках на Новый год

Гели для душа, фотоальбомы и невкусные шоколадки: москвичи рассказали газете ВЗГЛЯД, какие самые неудачные подарки на Новый год они получали и как с этим бороться.

Бывший сотрудник МИД получил 12 лет за госизмену

Бывший работник МИД России Арсений Коновалов получил срок за передачу секретной информации разведке США во время зарубежной командировки.

Балицкий сообщил об урегулировании разногласий с ЦИК

Губернатор Запорожской области Евгений Балицкий встретился с председателем Центральной избирательной комиссии Российской Федерации Эллой Памфиловой.

Путин заявил о кратном увеличении производства востребованных вооружений

Производство наиболее востребованной в ходе СВО продукции, включая боеприпасы и бронетехнику, с 2022 года увеличилось кратно в 2025 году, заявил президент Владимир Путин на совещании по рассмотрению основных параметров проекта государственной программы вооружения.

Генсек НАТО не увидел причин для ЕС создавать независимую от США оборону

Генеральный секретарь НАТО Марк Рютте сообщил, что не видит повода для того, чтобы Евросоюз становился оборонительно независимым от США.

ОАК в 2025 году выпустила рекордный объем боевой авиации

Объединенная авиастроительная корпорация (ОАК, входит в Ростех) завершила год рекордным объемом выпуска боевых самолетов, сообщил гендиректор ОАК Вадим Бадеха.

В Госдуме исключили введение штрафов за использование VPN-сервисов

Российские власти не рассматривают введение штрафов за использование VPN-сервисов, заявил первый зампред комитета Госдумы по информационной политике Антон Горелкин («Единая Россия»).

Путин в Совбезе обсудил развитие ИИ для обороны страны

На совещании Совбеза президент России Владимир Путин поднял вопрос развития искусственного интеллекта (ИИ) для нужд обороны и безопасности.
Мнения

Борис Джерелиевский: Единство ЕС ждет испытание угрозой поражения

Лидеры стран Европы начинают понимать, что вместо того, чтобы бороться за живучесть не только тонущего, но и разваливающегося на куски судна, разумнее занять место в шлюпках, пока они еще есть. Пока еще никто не крикнул «Спасайся кто может!», но кое-кто уже потянулся к шлюп-балкам.

Игорь Горбунов: Украина стала полигоном для латиноамериканского криминала

Бесконтрольная накачка Украины оружием и людьми оборачивается появлением новых угроз для всего мира. Украинский кризис больше не локальный – он экспортирует нестабильность на другие континенты.

Сергей Миркин: Когда на Украине появится новый гетман Скоропадский

Скоропадский формально не был объявлен гетманом немецкими генералами, а был провозглашен монархом на всеукраинском съезде хлеборобов. Имя нового руководителя Украины не столь важно, его главной функцией будет заключить мир с Россией.
Вопрос дня

Почему заблокировали Roblox?

Суть игры, риски и угрозы для детей, позиция Роскомнадзора и мнение экспертов