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

В Киеве прогремела вторая серия взрывов
Темы дня

Як-130 родился заново

«Летающая парта» для обучения российских военных летчиков становится полноценной боевой машиной: свой первый полет совершил модернизированный Як-130М. «Внешне это знакомый Як-130, но по своим характеристикам – совершенно новый самолет», заявляют в Ростехе. Какие именно новые компоненты дают машине настоящие боевые возможности?

НАТО завлекает украинцев на войну с Россией конкурсами

НАТО проводит на Украине конкурс с призовым фондом в 250 тыс. долларов. Эти деньги должны получить люди, которые предложат дешевый способ вывода из строя российских авиабаз. Причем на его внедрение должно уйти менее года. Эксперты видят в проекте подготовку к прямому столкновению НАТО с Россией. Удастся ли противникам найти недорогое решение за столь короткий срок и какой ответ готовит Москва?

Посольство России в Кишиневе обвинило Молдавию в блокировании дипломатической почты

Президент Литвы назвал польского премьера Дональдом Даком

Глава МИД Эстонии обвинил мультфильм «Маша и Медведь» в пропаганде милитаризма

Новости

На Украине уничтожено свыше 150 АЗС за два месяца

За минувшие два месяца на Украине были уничтожены более 150 автозаправочных станций, заявил бывший министр инфраструктуры страны Андрей Пивоварский.

Сейсмолог объяснил несвязность между собой землетрясений в Венесуэле и Японии

Венесуэльские и японские землетрясения произошли в рамках собственных независимых тектонических процессов и никак не связаны друг с другом, а общая сейсмическая активность на планете не растет, сказал газете ВЗГЛЯД директор Камчатского филиала Единой геофизической службы РАН Данила Чебров, комментируя серию разрушительных подземных толчков в Венесуэле и Японии.

Москва констатировала «дрейф» второй стороны от достигнутых на Аляске соглашений

Официальный представитель МИД России Мария Захарова сообщила, что Москва фиксирует отход одной из участниц диалога от итогов переговоров на Аляске.

Полянский: ЕС вступит в конфликт с Россией, когда Украина окончательно «сточится»

Постоянный представитель России при ОБСЕ Дмитрий Полянский предупредил о вероятности прямого столкновения с Западом.

Домбровскис раскрыл цену европейского кредита для Украины

Европейскому союзу придется ежегодно платить три млрд евро в год из своего бюджета в качестве процентов по привлеченному для помощи Киеву кредиту в 90 млрд евро, заявил еврокомиссар по экономике Валдис Домбровскис.

Пентагон сообщил об отставке главы сухопутных войск НАТО Донахью

Американский генерал Кристофер Донахью покинет должность командующего сухопутными силами США в Европе и Африке в начале июля без объяснения причин.

Зеленский выступил с новыми обвинениями в адрес Минска

Глава киевского режима Владимир Зеленский потребовал от Минска прекратить создание «приграничной инфраструктуры агрессии» на пяти направлениях.

Российские селекционеры создали зимостойкий сорт земляники «Новороссия»

Специалисты Федерального научного центра садоводства представили адаптированный к условиям Центральной России сорт садовой земляники с высокой урожайностью.

Минэнерго Украины призвало граждан готовиться к тяжелой зиме

Глава Минэнерго Украины Денис Шмыгаль призвал граждан страны готовиться к тяжелой зиме.

Захарова потребовала от ООН исключить Россию из списка нарушителей прав детей

Официальный представитель Министерства иностранных дел России Мария Захарова заявила о необходимости исключения страны из перечня нарушителей прав несовершеннолетних на Украине.

Зонд BepiColombo с российскими приборами приблизился к Меркурию

Меркурианский зонд BepiColombo приступает к фазе выхода на орбиту Меркурия, сообщил Роскосмос.

Москвичи назвали главные темы для обсуждения с партнером до брака

Москвичи рассказали газете ВЗГЛЯД, какие темы считают обязательными для обсуждения с партнером до брака. В их числе – схожесть жизненных взглядов, общение с бывшими и поведение в конфликтных ситуациях.
Мнения

Тимофей Бордачёв: Польша попала в ловушку собственной русофобии

Поляки вообразили себе совершенно невозможный сценарий отношений с Украиной и действовали на основании созданной ими самими химеры. А киевские правители повели себя в отношении своих польских покровителей так, как от них стоило ожидать, – стали публично оскорблять и унижать.

Юрий Подоляка: В информационном поле осталось только право сильного

Удаление из App Store приложений VK – свидетельство того, что идет игра ва-банк за право монопольно влиять на информационное пространство (в данном случае России). Всеми доступными способами, какие у них только есть в арсенале.

Игорь Караулов: Куда заводят мечты о дипломе

Не нужно пугаться, что высшее образование станет уделом элиты. В идеале оно и должно быть элитарным: лучше меньше, да лучше. Правда, мерой элитарности здесь должны быть не родительские деньги или связи, а способности самого претендента на место в вузе.
Вопрос дня

Что за ветеран сидел рядом с Путиным на параде Победы