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

Макрон отверг планы военного развертывания в Ормузском проливе
Темы дня

Технологический рывок Китая оставит Европу далеко позади

Китайский пятилетний план по развитию промышленности и технологий грозит еще сильнее ударить по европейской экономике. ЕС уже тяжело тягаться с китайскими конкурентами, а дальше будет только хуже. На адаптацию прорывных технологий у Европы уходит в восемь раз больше времени, чем у китайцев. И отказ ЕС от российского рынка сбыта и энергии лишь ухудшил ситуацию.

Парад в Москве стал ответом на внешние вызовы и угрозы

«В голосе Путина слышалось явное предупреждение в адрес оппонентов о недопустимости риторики на языке нацистов», – так эксперты оценивают речь Владимира Путина на параде Победы в Москве. Они также отмечают, что мероприятие прошло штатно, несмотря на угрозы Киева, а сами торжества были насыщены новшествами.

В Кремле раскрыли детали тяжелых переговоров по перемирию ко Дню Победы

Рар объяснил нежелание Германии сделать Шредера переговорщиком с Россией

Глава МИД Финляндии спровоцировала скандал словами о ВСУ

Новости

Алиев назвал пустословием заявления европейских лидеров в Ереване

Глава азербайджанского государства резко раскритиковал иностранных политиков, посещающих армянскую столицу, указав на их бездействие в период обострения ситуации в 2020 году.

Киев сообщил о передаче Москве списков на обмен пленными «тысяча на тысячу»

Украинская сторона направила России перечень военнослужащих для масштабного обмена по формуле «тысяча на тысячу» при содействии американских партнеров, заявил глава киевского режима Владимир Зеленский.

Песков: Россия ждет от Армении разъяснений по поводу заявлений Зеленского

Российские власти назвали ненормальным предоставление в армянской столице трибуны для антироссийских высказываний во время недавнего саммита Европейского политического сообщества.

Тегеран пригрозил уничтожить военные корабли Британии и Франции

Появление иностранных военных судов в акватории Ормузского пролива приведет к немедленной реакции вооруженных сил исламской республики и стремительной эскалации регионального кризиса, заявил заместитель главы МИД Ирана Казем Гариб-Абади.

Финский политик осадил Мерца после критики визита Фицо в Москву

Член финской партии «Альянс свободы» Армандо Мема вступился за словацкого премьера Роберта Фицо, решившего посетить парад Победы в Москве вместо празднования Дня Европы.

Политолог объяснил давление ЕС на Фицо из-за визита в Москву

Фицо всем своим поведением показывает, что ЕС не имеет права заставлять всех политиков действовать одинаково. Однако сам факт нерусофобских действий бесит Евросоюз, сказал газете ВЗГЛЯД политолог Станислав Ткаченко. Ранее в Европе обрушились с критикой на словацкого премьера Роберта Фицо из-за визита в Москву на 9 Мая.

В России пропала фура со смертельно опасными пчелами из Средней Азии

Грузовик с тысячами агрессивных насекомых из Средней Азии исчез по пути на карантин, вызвав масштабные поиски по всей стране.

Полуголые феминистки сорвали церемонию памяти Жанны д'Арк во Франции

В Каркассоне четыре активистки Femen прервали патриотическую церемонию, обнажив грудь прямо во время выступления местного мэра от правой партии Кристофа Бартеса.

В Германии после предложения Путина нашли замену Шредеру в роли переговорщика

Правящая коалиция Германии обсуждает кандидатуру президента Франка-Вальтера Штайнмайера на роль главного посредника в возможных переговорах между Евросоюзом и Россией, пишет Der Spiegel.

Украинский бизнесмен закидал камнями редкого тюленя на Гавайях

В США разгорелся скандал после того, как украинский бизнесмен Игорь Литвинчук, владелец компании Transridge Inc., забросал камнями редкого тюленя-монаха на острове Мауи, сообщили СМИ.

Украинские пограничники понесли массовые потери от собственных мин

Переброшенная для доукомплектования украинская бригада «Форпост» столкнулась с высокими потерями в результате ошибочного дистанционного минирования со стороны сослуживцев.

Назван «нулевой пациент» вспышки хантавируса на лайнере MV Hondius

Первым заразившимся опасной инфекцией во время длительного путешествия по Южной Америке оказался пожилой исследователь птиц из Нидерландов Лео Шилперорд.
Мнения

Глеб Простаков: Как выглядит будущее после ОПЕК

Мировой нефтяной порядок, родившийся в 1970-е как реакция на попытку Запада установить потолок цен, прошёл полный цикл. Мы наблюдаем распад ОПЕК под давлением новой реальности, в которой разные страны картеля будут определяться с тем, как реализовывать шансы на лучшее будущее. У России эти шансы явно выше, чем у других.

Ольга Андреева: День Победы запустил историю заново

Народ – это та точка, где прошлое, настоящее и будущее сходятся. Народ – это возможность истории как таковой. Народ хранит в себе образы и память предков, а в его несгибаемой воле к жизни рождаются и образы будущих поколений.

Архиепископ Савва (Тутунов): Русский народ бился, чтобы быть

Почти всякая наша война была Отечественной. Не битвой феодалов посредством вассальных или наемных войск и ради экономических выгод, а битвой самого народа. Мы бились ради сохранения нашего духовного самобытия, нашего русского национального самостояния.
Вопрос дня

Что за ветеран сидел рядом с Путиным на параде Победы