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

Súd pustil Ruska na slobodu, dostane elektronický náramok

Rusko je obvinený z objednania vraždy svojej bývalej spoločníčky z Markízy Sylvie Volzovej v roku 1997.

SVET

Mali natočiť demoláciu štadióna. Všetko pokazil autobus

V americkej Atlante zbúrali ikonický štadión Georgia Dome.

PLUS

Fico drží Kaliňáka aj za cenu, že stranu pochová

Premiér umlčal hlasy, ktoré volali po personálnych zmenách.

KOMENTÁRE

Sklamanie z liekovej agentúry sme si privodili sami

Nejestvovali žiadne rozumné dôvody dávať Bratislave viac nádejí.

Neprehliadnite tiež

OBJEKTÍV

Hľadali príšeru. Namiesto nej našli v jazere staroveký hrad

Tritisícročný hrad zrejme patril do kráľovstva Urartu v okolí jazera Van.

Z kávovej usadeniny vyrobia palivo

Oleje z usadenín môžu poslúžiť pre odľahčenie fosílnych palív.

Samsung zrejme omylom ohlásil ohybný model Galaxy X

Informácie o smartfóne sa objavili na oficiálnych stránkach podpory.

Facebook zmenil Prieskumníka. Do Noviniek sa dostanú už aj stránky a skupiny

Oficiálne stanovisko Facebooku zatiaľ nie je známe.

Inzercia - Tlačové správy


  1. 3 pravidlá pre lepší dôchodok
  2. Slovenské deti dostávajú mesačne 22€
  3. V tomto roku si už konečne užijem Vianoce bez vrások
  4. Online analýza spotreby elektriny vám pomôže ušetriť
  5. Stavba domu na kľúč – úspora času aj financií
  6. VW Tiguan Allspace: prvé sedemmiestne SUV od Volkswagnu
  7. Moskva alebo Petrohrad?
  8. Jubilejná desiata KOCKA privíta zákazníkov v Starej Ľubovni
  9. 5 zaujímavostí, ktoré ste o koži možno nevedeli
  10. Nepríjemná bolesť. Tu sú 3 rady, ako sa jej zbavíte
  1. Mladí vodiči preferujú čoraz silnejšie autá
  2. Ako sa zbaviť chladnej podlahy
  3. V tomto roku si už konečne užijem Vianoce bez vrások
  4. Online analýza spotreby elektriny vám pomôže ušetriť
  5. Stavba domu na kľúč – úspora času aj financií
  6. Zóna Nové Nivy splnila kvalifikačné podmienky pre registráciu
  7. Dekan ocenil študentov Stavebnej fakulty STU v Bratislave
  8. Application of GDPR with respect to the size of the enterprise
  9. Modern luxury next to the Blue Church
  10. VW Tiguan Allspace: prvé sedemmiestne SUV od Volkswagnu
  1. Moskva alebo Petrohrad? 6 694
  2. 3 pravidlá pre lepší dôchodok 5 911
  3. Ako pracujú poisťováci? Dostali sme sa medzi nich 3 651
  4. Nepríjemná bolesť. Tu sú 3 rady, ako sa jej zbavíte 2 293
  5. Slovenské deti dostávajú mesačne 22€ 2 168
  6. VW Tiguan Allspace: prvé sedemmiestne SUV od Volkswagnu 1 883
  7. Stavba domu na kľúč – úspora času aj financií 1 452
  8. Jubilejná desiata KOCKA privíta zákazníkov v Starej Ľubovni 1 354
  9. 5 zaujímavostí, ktoré ste o koži možno nevedeli 1 152
  10. Nový Jaguar XF Sportbrake 1 090