Архив за етикет: неврони

Израелски учени са направили крачка напред към създаване на киборги

Двама израелски учени от Университета на Тел Авив са демонстрирали възможност да се съхранява информация в живи неврони.

Резултатите от това проучване могат да отворят нов път към разбиране на принципите за функциониране на човешкия мозък, и дори намекват за възможността на създаване в обозримо бъдеще на киборгови системи, които съчетават, живи материали и чипове памет.

За вход на информационните последователности учените в определен ред въздействали на неврони чрез химически съединения, а образувалите се в резултата възбуждания в нервната система, регистрирали с помощта на матрица от електроди.

В резултат на това било предемонстрирано, че при тройно въвеждане на информационни последователности, те продължават да се съхраняват в невронната мрежа, в продължение на 40 часа, без да се покриват една с друга.

Подобни изследвания са правени с неврони, но израелските учени за първи път са успели да запаметят информацията за относително дълъг период от време, като се използва като носител култура неврони.

Защо се почесваме

Желанието да се почешем не е сериозен проблем, но може да ни донесе малък дискомфорт.

Изследователи от медицинския факултет от Еврейския университет в Ерусалим заедно със своите бостънски колеги са успели да разгадаят тайната на желанието да се почешем и как можем да го прекратим.

Усещането на сърбеж е предимно върху кожата и донякъде прилича на болката. За разлика от нея, сърбежите са съпроводени с подбуждащ ефект.

Изследователите са открили два вида почесвания. Първото е провокирано от хистамина, предизвикващ възпалителни процеси, които са резултат от проникване в кожата, като например, алергия от цветния прашец.

Втората причина за почесване е възпаление на кожата или когато тя е суха.

Изследователската група е открила неврони, които пречиняват сърбежа и изпращат сигнали към мозъка. Учените са успели да отделят тези неврони и да анулират действието им.

В медицинската практика е доказано, че могат да се прекъснат неврони, които изпращат импулси на мозъка.

Тези изследвания дават възможност да се развият нови ефективни методи за борба със сърбежите, а също и за суха и възпалена кожа.

Лазерни нерви

Въпреки, че учените са направили големи крачки в създаването на изкуствени роботизирани протези за хората, днес тези разработки са далеч от перфектните. Причината е, че повечето изкуствени имплантанти не са съвместими с живите тъкани на тялото. Освен това, имплантирани сензори са в състояние да поддържа едновременно само няколко сигнала. За да може една робопротеза да извърши просто човешко движение или завъртане до сега е било доста сложна задача.
Но сега протезата може да бъде наистина перфектна. В това са убедени сътрудниците на агенция за изследвания на отбраната DARPA. Група учени са успели да създадат уникален електронен интерфейс, способни да свърже протезата, чрез лазерно лъчение, с оптична система от кабели. Според разработчиците на последните видове изкуствени крайници, при създаването на който се използва тази технология, на човека ще се осигурят  по-плавни и естествени движения.
Срока на експлоатация на такова устройство е много по-голям, а проблемите относно отхвърлянето на интерфейсните елементи от организма могат да бъдат напълно забравени. Този проект е стартирал през 2005 г., след като изследователите са открили, че нервните клетки могат да комуникират с помощта на инфрачервено излъчване. DARPA е отделила повече от 5,5 милиона щатски долара, само за една година, за да се създаде робопротеза с използване на инфрачервени лазери.
До момента учените са успели да създадат напълно уникален нов микропревключвател. Той представлява мека желеобразна сфера, чийто диаметър е няколко стотин микрона с тънак проводник от оптично влакно. Структурата на този сензор, за разлика от остарелите металически и други по състав сензори, го прави практически съвместим с тъканите на организма. Безжичният оптичен канал позволява да се прехвърлят по-големи количества информация. В същото време, нейната обработка е толкова бърза, че в допълнение към сканирането на сигналите в мозъка, се активира и обратната връзка, която се явява работа на отделните неврони. Това позволява на човек да усеща допира до гореща повърхност. Така се добива максимална точност на естествените движения при манипулиране на предметите, които могат  и да не бъдат в полето на зрението.
Според инженерите на DARPA, робопротезата от новото поколение ще бъде сваляща крайник, с набор от оптични кабели, които ще се прикрепят към нервните окончания на човека. Масовото производство на тези устройства ще се очакват не по-рано от 2020г. Сега, американските експерти са ангажирани с дообработване на датчици, способни да четат  свръхслаби сигнали от единичен активен нерв, което ще направи изкуствен крайник подвижен и чувствителен, както и живият.

Миниатюрен мозък в лабораторен съд

Учени от САЩ са създали в обикновен лабораторен съд миниатюрен мозък, състоящ се от 60 неврони на плъхове. Експериментите показали, че мрежата на нервните клетки е способна за дълъг период от време да обработва получената информация.

Изследователи от университета в Питсбърг са поставили върху силициев диск протеини, които стимулират растежа на нанесените на повърхността ембрионални клетки на хипокампуса. След известно време растящите неврони се самоорганизирали във вид на микромозък.

Биолозите с помощта на химически вещества осъществявали естествено затихване на импулсите в мрежата от клетки и изпращали в джунглата от неврони електрически сигнали.

В резултат на това новосъздадения мозък е преживял не четвърт от секундата, когато е поставен при естествени условия, а цели 12 секунди.

Това помогнало да се разбере как невроните обработват постъпващите сигнали и ги препращат едни на други.

Стъпка към създаване на киборги

Двама израелски учени са демонстрирали възможността да се съхранява информация в живи неврони.

Резултата от тези изследвания откриват път за разбиране на начините, чрез които функционира човешкия мозък. Те дават възможност и за създаване в бъдеще на киборги, обединяващи жива материя и чипове с памет.

За да вкарат информацията, учените в определен ред въздействали на неврона мрежа чрез химически съединения. Резултата от полученото възбуждане на невроните те регистрирали с помощта на матрица от електроди.

След внасяне на три порции информация в невроните се оказало, че могат да я съхраняват 40 часа.

Подобни опити са се провеждали и преди, но сега за първи път са успели да съхранят информацията за по-дълъг срок.