Vedci chcú nahrávať mozgovú aktivitu

Nová generácia neurorobotov pomáha sledovať činnosť mozgu. Sleduje neuróny aj celok.

(Zdroj: rikenresearch.riken.jp)

BRATISLAVA. Edward Boyden je asistujúci profesor biologického inžinierstva a mozgových a poznávacích vied na MIT. Vedie tím Umelej neurobiológie a vyvíja nástroje na kontrolovanie a poznávanie mozgu.

Okrem toho sa však zaujíma najmä o neurotechnológie. To preto, aby pochopil, ako vznikajú poznávanie a emócie vznikajú, ale aj ako by sa dali opraviť interaktívne mozgové poruchy ako epilepsia, Parkinsonova choroba, post-traumatický stres alebo chronická bolesť.

Neuroroboty

Každý neurón v mozgu je osobitné elektronické zariadenie, ktoré prijíma signály od svojich susedov - a potom vypočítava kam a ako má signál poslať.

V prírode existuje množstvo molekúl (proteínov), ktoré dokážu konvertovať svetlo na elektrinu. V roku 2004 sa podarilo prepojiť takýto proteín z jednoduchej riasy s neurónovými bunkami.

Vďaka tomu dokázali vedci jednotlivé neuróny ovládať. Mohli ich vypínať a zapínať prostredníctvom modrého svetla, ktoré vysielali do mozgu. Existuje však mnoho ďalších typov proteínov, ktoré dokážeme takto na neuróny aplikovať. Napríklad proteín citlivý na zelené svetlo.

To nám neumožňuje iba „čítať" mozgové signály ako nuly a jednotky (teda binárnu sústavu), a teda teoreticky sťahovať pamäť do počítača. Mohlo by to viesť napríklad aj k nahrávaniu do mozgu.

Vedcom zo skupiny Edwarda Boydena tieto výskumy napríklad pomohli vyvinúť roboty, ktoré nahrávajú mozgovú aktivitu.

Nahrávanie signálov

Roboty poskytnú automatickú asistenciu tým neurológom, ktorí skúmajú komplexné mozgové obvody. Toto tvrdenie oznámili pred pár týždňami vedci na Fóre o mozgu v Colorade.

Roboty súčasne dokážu nájsť a nahrávať aktivitu desiatok neurónov v žijúcich zvieratách, a tak by mohli pomôcť vedcom odhaliť, ako prepojené bunky interpretujú vzájomné signály a ako sú preposielané v jednotlivých častiach mozgu.

Keby však odborníci skúmali jednotlivé neuróny, takýto cieľ by zostal nedosiahnuteľný. Preto skúmajú neuróny ako systém.

Podobné prístroje sú navrhnuté tak, aby celoplošne hľadali bunky v spoločných regiónoch, čo je veľmi náročná metóda. Na druhej strane však pomáha, pretože umožňuje prístup priamo do bunky a k jej vnútorným elektrickým pochodom.

Manuálne, teda bez pomoci robotov, je podobný prístup veľmi náročný a vyžaduje dlhý tréning.

„Myslíme si, že nám to pomôže sprístupniť procedúry, ktoré vyžadujú veľa zručnosti," hovorí Boyden pre magazín Nature.

Pochopiť mozog

V máji výskumná skupina zverejnila, ako základná verzia robota dokáže nahrávať elektrický prúd v jednom neuróne uspatej myši.

Robot dokáže nájsť svoj cieľ práve na základe zmien elektrického prostredia v okolí neurónov. Potom sa zariadenie zachytí na bunkovej membráne a uzavrie sa v okolí vytvorenej malej dierky, aby malo prístup k vnútru bunky.

Neskôr Boyden predstavil aj pokročilejšiu verziu robota, ktorý dokáže mapovať sto a možno aj viac neurónov naraz.

Výskumníci tiež začali upravovať robota, aby dokázal zozbierať vnútorný obsah bunky.

Neurálne nahrávky živých zvierat sa najčastejšie robia tak, že sa medzi neuróny vloží elektróda. Sú to externé nahrávky, preto nie je možné vidieť, čo sa deje vo vnútri neurónu.

Ale nahrávky z vnútra jednotlivých neurónov a súčasne z celoplošného vyhľadávania odhalili niektoré stopy, ktoré hovoria, akým spôsobom sa prichádzajúce signály v mozgu kombinujú a ako ovplyvňujú výstupné vysielanie neurónu - teda posielanie informácií.

Celkové jednotlivé nahrávky z desiatok neurónov pomôžu vedcom pochopiť neurónovú komunikáciu. Ktoré neuróny medzi sebou komunikujú, ako sa utišujú alebo ako dochádza k vzruchom a teda z toho vyplývajúcemu mysleniu a správaniu.

Najčítanejšie na SME Tech


Hlavné správy zo Sme.sk

KULTÚRA

Zomrel Štefan Nosáľ, zakladateľ a dlhoročný vedúci Lúčnice

Národný umelec sa zomrel vo veku 90 rokov.

KULTÚRA

Folklór bol preňho živým organizmom. Nosáľ mal jedinečný talent

Mal veľmi jasnú víziu toho, čo chce urobiť.

PLUS

Spievajúci dom týral operou celú ulicu

Je to najabsurdnejší susedský spor, ktorý sa na Slovensku odohral.

KOMENTÁRE

Buďte vďační za Fica. My Česi máme iných komunistov

Komunistická strana Čiech a Moravy je ojedinelým reliktom.

Neprehliadnite tiež

Ako legálne pozerať Hru o tróny bez káblovky cez web

Predplatné stojí necelých 10 eur za mesiac a dostanete prístup k ďalším seriálom a filmom.

OBJEKTÍV

Vlezie medzi sutiny aj do tela. Nový robot sa pohybuje ako vinič

Mäkký robot pomôže pri záchranárskych prácach či v medicíne.

Vedci opravili fyziku, protón je v skutočnosti ešte ľahší

Meranie je trikrát presnejšie ako doterajšie výsledky.

Inzercia - Tlačové správy


  1. Mexická Oaxaca: Vonia čokoládou a jedinečnými pyramídami
  2. Dobrý internet v meste i na vidieku. Dostupný je takmer všade
  3. Na tieto veci sa oplatí myslieť pred odchodom na dovolenku
  4. Volkswagen Golf: Odpoveď na takmer všetky otázky
  5. Vietnam: Krajina, ktorá rozmazná jedlom a uchváti históriou
  6. Investícia do dlhopisov s fixným výnosom 6,25 - 7,25 % p.a.
  7. I cez prázdniny testujte elektrobicykle
  8. 5 dôvodov, prečo sa prihlásiť na konferenciu ENERGOFÓRUM®
  9. V meste či mimo mesta, stále s kvalitným internetom
  10. Máte už vybranú dovolenku na júl?
  1. Mexická Oaxaca: Vonia čokoládou a jedinečnými pyramídami
  2. Funguje predaj realít aj bez maklérov?
  3. BILLA a ÚNSS skontrolovali zrak 10 380 slovenským deťom
  4. Dobrý internet v meste i na vidieku. Dostupný je takmer všade
  5. Na tieto veci sa oplatí myslieť pred odchodom na dovolenku
  6. Borguľa žiada vyrúbenie dane pre americkú ambasádu
  7. Stanovisko Klubu pre BA k mimoriadnemu rokovaniu zastupiteľstva
  8. Vietnam: Krajina, ktorá rozmazná jedlom a uchváti históriou
  9. Volkswagen Golf: Odpoveď na takmer všetky otázky
  10. Investícia do dlhopisov s fixným výnosom 6,25 - 7,25 % p.a.
  1. Volkswagen Golf: Odpoveď na takmer všetky otázky 6 194
  2. Dobrý internet v meste i na vidieku. Dostupný je takmer všade 4 435
  3. Na tieto veci sa oplatí myslieť pred odchodom na dovolenku 3 979
  4. Vietnam: Krajina, ktorá rozmazná jedlom a uchváti históriou 3 952
  5. Mexická Oaxaca: Vonia čokoládou a jedinečnými pyramídami 2 837
  6. I cez prázdniny testujte elektrobicykle 2 047
  7. Chcete vedieť všetko o vašej krvi? Čaká vás 6000 typov vyšetrení 1 675
  8. Máte už vybranú dovolenku na júl? 1 573
  9. V meste či mimo mesta, stále s kvalitným internetom 1 090
  10. 5 dôvodov, prečo sa prihlásiť na konferenciu ENERGOFÓRUM® 647