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

При атаке БПЛА на Нижнекамск погибли 12 человек
Темы дня

Транспортная сеть Евразии станет ответом на морской шантаж Запада

Железная дорога из России вплоть до Индийского океана – именно о таком гигантском проекте заговорили в российском правительстве. При всех технических сложностях перед нами вовсе не пустая фантазия. В строительстве такой магистрали заинтересованы еще множество государств, а главное – к этому подталкивают агрессивные действия Запада в Мировом океане.

Швеция подчинилась украинскому морскому пиратству

Прецедентный вердикт принял на уходящей неделе Верховный суд Швеции: он утвердил решение конфисковать сухогруз, обвинявшийся Украиной в вывозе зерна из российского Крыма. «По факту за борьбой за исполнение санкций Евросоюза и пресловутым "сдерживанием России" стоит банальное зарабатывание денег», комментируют этот вердикт эксперты.

Востоковед оценил меморандум России и Сирии о судьбе военных баз

В соцсетях удивились реакции Вучича на вопрос об «убийстве русских»

Слова вернувшегося из плена на Украине водителя легли в основу дела Трабера

Новости

ФСБ предотвратила теракт с пауэрбэнком против военных в Херсонской области

В городе Скадовске в Херсонской области сорвана попытка диверсанта подорвать российских военнослужащих с помощью спрятанной в портативное зарядное устройство бомбы, сообщили в ФСБ.

Economist объяснил всплеск ЗППП в Европе

В Европе фиксируется рост заболеваний, передающихся половым путем, в частности, гонореи и сифилиса, пишет журнал Economist.

Слова вернувшегося из плена на Украине водителя легли в основу дела Трабера

Свидетельства Игоря Лыкова, работавшего шофером у бизнесмена Ильи Трабера, стали ключевыми в расследовании громкого убийства депутата Александра Петрова в Ленинградской области, свидетельствуют материалы уголовного дела.

Telegraph: Камеры дронов ВМФ Британии тайно отправляли данные в Китай

Камеры на разведывательных надводных дронах K3 Scout, которыми пользуются спецподразделения Британии, передавали данные в Китай, пишет Telegraph.

Российские военные научились находить повреждения оптоволокна по вибрации

Военнослужащие группировки «Центр» задействовали виброакустическое зондирование для быстрого обнаружения обрывов линий связи оптоволокна, оно позволяет найти повреждение с помощью вибраций, сообщили в Минобороны.

В Белоруссии задержали фигуранта дела о некачественной тушенке для СВО

Сотрудники КГБ Белоруссии задержали предпринимателя Дмитрия Мизгира, подозреваемого в поставках сотен тонн некачественных консервов в зону проведения спецоперации, пишут СМИ.

МИД Белоруссии назвал мотивы закрытия границы Латвией

Закрытие границы Латвией преследовало цель получить дополнительное финансирование от европейских структур, заявил глава МИД Белоруссии Максим Рыженков.

Постпред в Вене прокомментировал обвинения Франции в адрес России из-за пожаров

Заявления французских официальных лиц и прессы о якобы причастности Москвы к лесным пожарам во Франции демонстрируют пренебрежение к собственным гражданам, заявил постпред России в Вене Михаил Ульянов.

В Черниговской области Украины прекратили уборку урожая из-за угрозы мобилизации

В Черниговской области Украины приостановили уборку урожая из-за деятельности ВСУ и территориальных центров комплектования (ТЦК, аналог военкомата).

Марочко заявил о вводе Драпатым резервов ВСУ для контратак

Главком ВСУ Михаил Драпатый бросил в бой резервные подразделения, потеряв за прошедшую неделю 9,6 тыс. солдат и наемников, сообщил военный эксперт Андрей Марочко.

В Германии потребовали уволить журналиста FAZ за слова об «убийстве русских»

Жители Германии опубликовали обращение с призывом отстранить от работы сотрудника издания Frankfurter Allgemeine Zeitung Михаэля Мартенса после его слов о возможности «убивать больше русских».

Вучич пригрозил изменить русло Ибра из-за преследований сербов в Косово

Сербия не собирается вступать в военное столкновение с НАТО из-за преследований сербов в Косово, но рассматривает возможность изменения течения реки Ибар, заявил президент Сербии Александр Вучич.
Мнения

Василий Авченко: Крутой маршрут на Колыму

Советую всем, кто в отпуске привычно отправляется куда-нибудь за границу, хотя бы один раз долететь, или доехать, или доплыть до Колымы, до края нашей ойкумены. Точно знаю: это станет и открытием, и откровением.

Сергей Лебедев: Почему русских так интересует геополитика

Обвинения граждан России в нездоровом интересе к геополитике – несостоятельны. Этот интерес рационален и прагматичен. Он обусловлен тысячелетним опытом выживания в крайне непростых условиях и фундаментальным знанием, что мировая политика имеет свойство заявляться на порог нашего дома.

Дмитрий Губин: Почему «объясняющий класс» не может ничего объяснить

Уже несколько столетий в России не могут решить, какое место в ее жизни занимает интеллигенция, кто к ней принадлежит, а кого из нее исключили с правом восстановления и без оного. И чем она отличается от просто образованных людей. Иногда казалось, что эти вопросы решены раз и навсегда, но – нет, не решены.
Вопрос дня

Что за ветеран сидел рядом с Путиным на параде Победы