SME
Utorok, 22. jún, 2021 | Meniny má PaulínaKrížovkyKrížovky

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.

Skryť Vypnúť reklamu

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.

Skryť Vypnúť reklamu

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.

Skryť Vypnúť reklamu

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.

Skryť Vypnúť reklamu

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.

Skryť Vypnúť reklamu

Najčítanejšie na SME Tech

Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Hlavné správy zo Sme.sk

Očkovanie proti novému koronavírusu.

Úspešnosť nemocníc je tiež nízka.


15 h
Demonštranti pochodovali z Námestia hrdinov k budove parlamentu.

Najlepšia slovenská univerzita je v siedmej stovke. S kazašskou a filipínskou.


24 h
Ján Herák.

Verejné inštitúcie by nemali byť nástrojom obrany majority.


23 h

Neprehliadnite tiež

Hubblov ďalekohľad už tridsať rokov približuje ľudstvu vzdialený vesmír.

Hubble je už týždeň offline.


20 h
Ilustračná fotografia.

V piatok budú pokračovať na druhom paneli.


TASR 20. jún
Výskumný pracovník kráča okolo plášta s logom nemeckej biofarmaceutickej výskumnej spoločnosti CureVac v nemeckom meste Tübingen.

CureVac testoval, keď sa šírili početné mutácie.


18. jún

Inzercia - Tlačové správy

  1. Kde sa dá elektromobil nabiť a za koľko? Veľký prehľad nabíjania
  2. Výber auta na lízing môže byť slobodnejší, ako ste si mysleli
  3. Ako ochrániť svoje peniaze pred infláciou
  4. Dream job pre programátorov: Silicon Valley na Slovensku
  5. Regeneračný spánok s ideálne podopretou chrbticou
  6. Vedci z BMC SAV vo vlakoch nový koronavírus nenašli
  7. Developer Slnečníc postaví bývanie pri lese. S bazénom aj fitkom
  8. Nový Volkswagen Polo je najšikovnejšie malé auto
  9. Ako sa v lete správne starať o citlivú detskú pokožku?
  10. Dovolenka v Chorvátsku: stavte na overenú a obľúbenú klasiku
  1. V centre Bratislavy vznikajú apartmány určené na predaj
  2. 100% ovocné šťavy pod lupou – Prečo sa ich oplatí konzumovať?
  3. 3 veci, s ktorými zvládnete horúčavy v byte
  4. Spoločnosť ASBIS uvádza na európske trhy novinku
  5. Vedci z BMC SAV vo vlakoch nový koronavírus nenašli
  6. V BILLA pokračuje Doba slovenská
  7. Nový Volkswagen Polo je najšikovnejšie malé auto
  8. Legislative intention - recodification of the corporate law
  9. Ako ochrániť svoje peniaze pred infláciou
  10. Výber auta na lízing môže byť slobodnejší, ako ste si mysleli
  1. Viete, čo jete, keď si kupujete pečivo dopečené v predajni? 9 730
  2. Stačí mi elektromobil? Pozreli sme sa, ako je to s dojazdom 9 338
  3. Je lepšie zobrať si rozkladateľný obal alebo vytriediť plastový? 9 006
  4. Dovolenka v Chorvátsku: stavte na overenú a obľúbenú klasiku 8 350
  5. Dream job pre programátorov: Silicon Valley na Slovensku 6 621
  6. Developer Slnečníc postaví bývanie pri lese. S bazénom aj fitkom 6 313
  7. Po Slovensku na motorke 4 814
  8. Sme vodná veľmoc a napriek tomu vody dovážame 4 079
  9. Crème de la crème po slovensky 3 240
  10. Jablone prinesú ovocie v podobe komfortného bývania 2 446