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

Канада отказала в выдаче виз российским хоккеистам на МЧМ
Темы дня

Британия собрала десять флотов НАТО против России в Арктике

Под предлогом защиты от подводных и гибридных угроз Британия собирает северные флоты Европы в общую военную структуру. Подписанное в Осло соглашение должно обеспечить совместимость кораблей, беспилотников и систем управления десяти стран. Эксперты считают, что за этим стоит подготовка к противостоянию с Россией в Арктике и на Балтике. Какие меры противодействия может задействовать Москва в ответ на появление этой единой морской силы на своих северных и северо-западных рубежах?

Китайская торговля все больше зависит от России

Барьеры, которые пытается поставить Запад на пути китайской торговли, оказались бесполезны – экспорт КНР стремительно растет. Почему китайская торгово-промышленная политика оказалась настолько успешной и какая главная угроза стоит перед ней сегодня?

Умер посол России в США Дарчиев

Европейский эксперт счел невозможным вступление Украины в ЕС в ближайшие 10 лет

ГОСТ на традиционную русскую кухню начал действовать в России

Новости

Названы сроки старта продаж кроссовера Lada Azimut

Продажи нового отечественного кроссовера Lada Azimut начнутся в начале декабря, сообщили в концерне «АвтоВАЗ».

Мединский заявил о расширении зоны безопасности вдоль границ России

Помощник президента Владимир Мединский заявил, что зона безопасности вдоль российских границ является существенной и будет расширяться в дальнейшем.

Эксперт: Путин заставил Запад обсуждать интересы безопасности России

Решительность Владимира Путина отстаивать интересы России и результаты действий российских войск в зоне СВО заставили Запад начать обсуждать вопросы общеевропейской безопасности, что Москва предлагала сделать еще в 2021 году, сказал газете ВЗГЛЯД политолог Илья Ухов. Появление этой темы за столом переговоров он назвал дипломатической победой Москвы. В среду в Абу-Даби официально завершились трехсторонние переговоры между Россией, Украиной и США, основной темой которых стала архитектура общеевропейской безопасности.

Мединский заявил о приближении России и Украины к миру

Москва и Киев стали ближе к достижению мирного соглашения, однако успех переговорного процесса зависит от позиций Украины и США, заявил помощник президента России Владимир Мединский.

Лукашенко предложил усилить военный потенциал ОДКБ

Президент Белоруссии Александр Лукашенко на сессии Совета коллективной безопасности ОДКБ в Москве заявил о необходимости укрепить военный потенциал организации с учетом применения беспилотников.

Генсек ОДКБ: Вопрос исключения Армении из организации не поднимался на саммите

Генеральный секретарь Организации Договора о коллективной безопасности (ОДКБ) Таалатбек Масадыков заявил, что вопрос об исключении Армении из объединения на прошедшем саммите не обсуждался.

МИД: Участия в швейцарском СМИД ОБСЕ нет в графике Лаврова

Участие в декабрьском саммите министров иностранных дел ОБСЕ в швейцарском Лугано отсутствует в рабочем графике главы МИД России Сергея Лаврова, сообщила официальный представитель ведомства Мария Захарова.

Участники саммита ОДКБ в Москве лишили Армению права голоса в организации

Пресс-секретарь президента России Дмитрий Песков сообщил, что участники саммита Организации Договора о коллективной безопасности (ОДКБ) в Москве приняли решение лишить Армению права голоса.

Индийский фильм впервые вышел на первое место по сборам в Британии

Анимационная картина «Рамаяна: Рождение легенды» (Ramayana: Rise of a Legend) стала первым индийским фильмом, дебютировавшим на вершине кассового рейтинга Великобритании и Ирландии. За стартовый уикенд лента собрала 2,1 млн фунтов стерлингов, или около 2,8 млн долларов.

Страны G7 обязались увеличить поставки ПВО и дальнобойного оружия на Украину

Государства «Большой семерки» приняли решение увеличить объемы поставок систем противовоздушной обороны и дальнобойного вооружения украинским военным по итогам встречи министров иностранных дел в Париже.

РЖД изменили маршрут поезда Деда Мороза из-за обрушения моста в Поморье

Поезд Деда Мороза временно изменит маршрут и расписание из-за обрушения пролета железнодорожного моста в Архангельской области, сообщила компания РЖД.

Путин сообщил о проведении совместных учений сил ОДКБ в четырех странах

Президент Владимир Путин сообщил о проведении ряда крупных совместных учений коллективных сил ОДКБ на территории России, Белоруссии, Казахстана и Таджикистана.
Мнения

Борис Джерелиевский: Сеть пыточных стала лицом Украины

События вокруг тайной пыточной тюрьмы в Петропавловской Борщаговке под Киевом четко обозначили дополнительные болевые точки киевского режима, что подтверждает нервная реакция Банковой на происшедшее.

Сергей Худиев: О чем будут напоминать памятники Берии

Попытки прославить Лаврентия Берию – часть более обширных попыток восхвалить, а может, и воссоздать, ту политическую систему, одним из высокопоставленных деятелей которой он был. Однако судьба Берии – это как раз пример того, почему эту систему восхвалять не стоит.

Геворг Мирзаян: Европе безопасность не нужна

В ближайшее время в ЕС будет проходить внутренняя дискуссия на предмет послевоенного устройства. Одни будут призывать к тому, чтобы признать реальность и пытаться жить по правилам, отойдя тем самым от обрыва ядерной войны. Другие будут выступать за продолжение сопротивления российским попыткам принести стабильность и порядок в Европу.
Вопрос дня

Как были обретены мощи святого князя Дмитрия Донского