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

DOMOV

Gajdoša kritizuje jeho tajomník z Mosta

Na čom bude lietať slovenská armáda mali povedať do konca septembra.

DOMOV

Pellegriniho úradníčka má blízko k IT firme spájanej s Počiatkom

Žiláková má mať vzťah so šéfom Anextu.

EKONOMIKA

Ryanair ruší aj lety z Bratislavy. Ako získať odškodné pár stoviek eur

Pri letoch do 1500 kilometrov je odškodné 250 eur.

Neprehliadnite tiež

Prečo vám obrazovka mobilu škodí a ako zmierniť únavu očí

Modré svetlo zhoršuje spánok, videnie a spája sa aj so vznikom rakoviny.

Chobotnice si vybudovali vlastné mesto a správaním prekvapili vedcov

Biológovia objavili neďaleko východného pobrežia Austrálie chobotničie mesto, ktoré pomenovali Oktlantída.

Výmena batérií namiesto nabíjania. Elektroautá sa môžu zmeniť

Nabíjanie elektromobilov nemusí byť v budúcnosti zložitejšie ako tankovanie paliva.

Pilot vletel do oka hurikánu. Pozrite si zábery Irmy či Marie z vesmíru

Maria je už druhý hurikán piatej kategórie za posledný mesiac.

Inzercia - Tlačové správy


  1. Kedy sa refinancovanie oplatí?
  2. Lokalita pod Kolibou výrazne mení svoju tvár
  3. Bývajte v budove, po ktorej sa prechádzal Schöne Náci
  4. Trenčania to chcú mať všade blízko. Kde kupujú byty?
  5. ENGIE Services odovzdala do prevádzky novú kotolňu v Košiciach
  6. Poistenci VšZP už nebudú platiť 17 centov v lekárňach za recepty
  7. Žilina Voce Magna 2017 – Medzinárodná súťaž zborového umenia
  8. Exotické destinácie s priamym letom z Viedne
  9. Potraviny typické pre váš región nájdete už aj v Kauflande
  10. Zabudnite na nové a neekologické PC. Je tu Refurbished!
  1. Program obnovy chodníkov v Starom Meste schválený
  2. Stavebná fakulta STU získala certifikát EUR-ACE
  3. Stavebná fakulta STU získala certifikát EUR-ACE
  4. Príďte na Deň otvorených dverí v Novom Ružinove
  5. Študenti sa rozhodli zmeniť svoju školu
  6. Kedy sa refinancovanie oplatí?
  7. Bývajte v budove, po ktorej sa prechádzal Schöne Náci
  8. Samsung Galaxy Note8 umožňuje tvoriť veľké veci
  9. IMMOFINANZ spúšťa medzinárodnú reklamnú kampaň retailovej značky
  10. Trenčania to chcú mať všade blízko. Kde kupujú byty?
  1. Poistenci VšZP už nebudú platiť 17 centov v lekárňach za recepty 8 761
  2. Exotické destinácie s priamym letom z Viedne 8 484
  3. Lokalita pod Kolibou výrazne mení svoju tvár 2 321
  4. Trenčania to chcú mať všade blízko. Kde kupujú byty? 1 900
  5. Zabudnite na nové a neekologické PC. Je tu Refurbished! 1 834
  6. Potraviny typické pre váš región nájdete už aj v Kauflande 1 791
  7. Päť mýtov, ktoré ste počuli. A možno aj uverili 1 720
  8. Všetko, čo by ste mali vedieť o umelom oplodnení 969
  9. Ušetrite až 60 % nákladov na elektrinu využitím slnečnej energie 945
  10. ENGIE Services odovzdala do prevádzky novú kotolňu v Košiciach 685