Общество

12 июня 2006, 02:42

Ученые из Германии создали кибер-мозг

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

Минобороны: ВС России системно уничтожают тяжелые украинские дроны у Доброполья
Темы дня

Россия подготовила крышку для Волчанского котла

Россия значительно расширила зону контроля в Харьковской области после освобождения Петропавловки и Лозовой. Этот успех усложнит ВСУ попытки прорыва из Волчанского котла. Сейчас ВС России ведут активные бои за освобождение других населенных пунктов, уничтожаются формирования противника в нескольких районах. Как это влияет на устойчивость созданного кольца окружения на северо-востоке Харьковской области и какие оперативно-тактические перспективы открываются на этом направлении?

Венгрия резко увернулась от втягивания в войну с Россией

У Украины уникальный талант ссориться с соседями. С Россией – из-за всего, с Белоруссией – из-за России, с Польшей – из-за Бандеры, с Румынией – из-за зерна, со Словакией – из-за помощи себе же. Теперь в списке появилась еще и Венгрия. Точнее, вернулась туда: Будапешт стремился к примирению, но Киев опять превзошел себя по наглости.

Эксперты: Россия нанесла удар по системе промывки мозгов на Украине

Немецкая делегация выдвинула требования перед встречей с Лавровым

Ульянов прокомментировал слова Путина о поведении западных чиновников

Новости

На Украине начала распространяться неизвестная инфекция

На Украине зафиксирована вспышка неидентифицированного респираторного заболевания с симптомами, напоминающими классические вирусные инфекции.

Лавров назвал главное условие возобновления переговоров по Украине

Министр иностранных дел Сергей Лавров подтвердил готовность Москвы к мирному диалогу, подчеркнув при этом необходимость выполнения прежних договоренностей украинской стороной.

Лавров: Вставшим на путь реваншизма ФРГ и Японии нет мест в Совбезе ООН

Глава МИД России Сергей Лавров выступил категорически против предоставления дополнительных мест в Совете Безопасности ООН вставшим на путь реваншизма ФРГ и Японии.

Выступление Лаврова в ООН вызвало ажиотаж

Выступление министра иностранных дел Сергея Лаврова на Генассамблее ООН вызвало огромный интерес среди журналистов и дипломатов.

Российские военные пленили солдата ВСУ при попытке сделать фото с флагом Украины

Российские военнослужащие взяли в плен мобилизованного гражданина Португалии Игоря Мухина, который пытался сделать фотографию с украинским флагом в районе села Могрица.

Лавров отшутился от вопроса о российской угрозе американской базе в Румынии

Глава МИД Сергей Лавров шутливо ответил на вопрос о том, остается ли румынская база Девеселу с элементами американской системы противоракетной обороны целью для российских военных.

Лавров напомнил о словах Путина про «войну с Европой»

Министр иностранных дел Сергей Лавров рассказал о нежелании Москвы вступать в вооруженный конфликт с европейскими государствами, несмотря на их агрессивные планы.

Лавров удивился позиции ООН по самоопределению Гренландии и Крыма

Министр иностранных дел России Сергей Лавров обратил внимание на противоречивый подход Организации Объединенных Наций к праву на самоопределение Гренландии и Крыма.

Глава МИД ФРГ прикрыл доклад о провокации в Буче на встрече с Лавровым

Официальный представитель МИД Мария Захарова заявила, что министр иностранных дел Германии Йоханн Вадефуль на встрече с российским коллегой Сергеем Лавровым прикрыл блокнотом доклад о фальсификации событий в Буче.

Песков похвалил помнящего «исконный русский язык» Зеленского

Пресс-секретарь президента России Дмитрий Песков положительно оценил то, что Владимир Зеленский помнит «исконный русский язык».

Немецкие делегаты опустили глаза при жестких заявлениях Лаврова в ООН

Министр иностранных дел Сергей Лавров на Генассамблее ООН раскритиковал страны Европы, включая Германию, за потворство киевскому режиму.

Лавров возложил на Украину вину за ущерб судоходству в Черном море

Министр иностранных дел Сергей Лавров заявил, что ответственность за весь урон коммерческим судам в Черном море несет исключительно украинская сторона.
Мнения

Тимофей Бордачёв: Пределы германского милитаризма определяет внешняя сила

Насколько изменившиеся за последние десятилетия обстоятельства дают возможность всем привычным чертам европейцев «разгуляться по-настоящему», делая действительно опасными наших соседей к западу от польских границ?

Тимур Шерзад: Как испанец на русской службе основал Одессу

25 сентября 1789 года русские овладели османской крепостью Хаджибей на побережье Черного моря. Позже на ее месте вырастет один из главных российских портов на юге – Одесса.

Ольга Андреева: Дворянин Чаадаев научил релокантов ненавидеть Родину

Пока европейцы плели интриги, русский барин Чаадаев так кстати пришел им на помощь. Ведь он не только свергал Россию с пьедестала победителя, но в принципе отрицал ее право на существование. Вот уж удружил, так удружил!
Вопрос дня

Как были обретены мощи святого князя Дмитрия Донского