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

EKONOMIKA

Fico pridáva zamestnancom, zaplatia to firmy. Pozrite sa, aké výhody majú ľudia získať

Príplatky za cestovanie za prácou či vyššia minimálna mzda.

DOMOV

Hladiny riek stúpajú, problémy majú na Kysuciach aj v Liptove

Tretí povodňový stupeň platí vo viacerých obciach.

Neprehliadnite tiež

Vypočítali, ako sa dá cestovať v čase, ale stroj postaviť nevedia

Nový výskum navrhuje matematický model, ktorý umožňuje cestovanie v čase.

Na Marse by ľudia mohli bývať v domčekoch z červených tehál

Inžinieri našli spôsob, ako z červenej pôdy Marsu vyrábať odolné tehly.

Dnes nie miláčik, som mŕtva. Keď sa vážky nechcú páriť, predstierajú smrť

Aeshna juncea sa v čase kladenia vajíčok musia brániť pred otravnými samčekmi.

TECH_FM

Húsenicu naučili žrať plast, môže to priniesť revolúciu

Vedci náhodou našli húsenicu, ktorá sa dokáže živiť polyetylénom.

Inzercia - Tlačové správy


  1. Ako sa menila obľúbená bratislavská štvrť
  2. Najvyššie ocenenie štvrtýkrát pre Martinus
  3. Šokujúce: ako sa každý Slovák dokáže ľahko naučiť po anglicky
  4. Last minute tipy na Kapverdské ostrovy
  5. Voda, kotol, vymknutie: Čo stoja najčastejšie domáce katastrofy?
  6. Žijú, lebo sa nevzdali. Príbehy ľudí bojujúcich za svoje zdravie
  7. Nový Volkswagen Arteon sa predstaví na bratislavskom autosalóne
  8. Last minute dovolenka sa dá kupiť výhodne už teraz
  9. Legendárna Štefánka opäť ožíva pod sieťou Pulitzer family
  10. Päť tipov, kam na predĺžený víkend v máji
  1. Ako efektívne využiť podlahové kúrenie?
  2. Samsung Galaxy S8: smartfón s výnimočným displejom
  3. Túžite byť matkou, ale nedarí sa? Poďme hľadať dôvody!
  4. Last minute tipy na Kapverdské ostrovy
  5. Ako sa menila obľúbená bratislavská štvrť
  6. Podľa M. Borguľu je práca mestskej polície slabá a nedôsledná
  7. Znížená sadzba pri pôžičke v mBank už len štyri dni
  8. Odborníci poradia, komu sa oplatí využívať obnoviteľné zdroje
  9. Katarína (28): Z bývania na Nobelovej mám dobrý pocit
  10. Šokujúce: ako sa každý Slovák dokáže ľahko naučiť po anglicky
  1. Žijú, lebo sa nevzdali. Príbehy ľudí bojujúcich za svoje zdravie 7 539
  2. Šokujúce: ako sa každý Slovák dokáže ľahko naučiť po anglicky 6 303
  3. Last minute dovolenka sa dá kupiť výhodne už teraz 6 215
  4. Päť tipov, kam na predĺžený víkend v máji 6 136
  5. Nový Volkswagen Arteon sa predstaví na bratislavskom autosalóne 6 034
  6. Legendárna Štefánka opäť ožíva pod sieťou Pulitzer family 5 621
  7. Voda, kotol, vymknutie: Čo stoja najčastejšie domáce katastrofy? 4 682
  8. 5 krokov k vlastnému bývaniu 4 192
  9. Last minute tipy na Kapverdské ostrovy 3 759
  10. Nové auto alebo radšej jazdenka? 9 rád pre správne rozhodnutie 2 799

Už ste čítali?

Domov NajnovšieNajčítanejšieDesktop