Нанотрубки помогают формировать нейросеть
Интерфейсы между полупроводниковой электроникой и нервными клетками не только возможны, но и уже созданы учеными. Причем отдельные живые клетки не только способны длительное время жить in vitro, передавать и принимать сигналы на матрицу нанотранзисторов, но и создавать между собой разветвленные нейронные сети. Теперь же ученые создали нейрочип, в котором клетки самоорганизуются и сами создают сложные разветвленные нейронные связи между собой.
Эта технология может привести к созданию сложных биологических сенсоров, работающих на основе отдельных живых нервных клеток, считают ученые из университета Тель-Авива, Израиль. Чтобы нервные клетки крысы как можно быстрее сформировали нейронную сеть, ученые использовали остроумный подход: от одной клетки к другой были перекинуты «мостики» из пучков углеродных нанотрубок длиной около 100 микрон.
Культура клеток размещалась в кварцевой пластине, которая не содержала микроэлектронных компонент, сообщает NewScientist. Нейроны не присоединялись к этой поверхности, зато начали собираться в кластеры, благодаря нанотрубкам. Такие кластеры составляли от 20 до 100 клеток в составе - то есть клетки использовали нанотрубки как своего рода «леса» для постройки сложной кластерной структуры. Кроме того, отдельные кластеры начали формировать аксоны и дендриты в направлении других кластеров.
Команда ученых, создавших нейросеть, во главе с профессором Яэлем Ханейном (Yael Hanein) установила, что кластеры проявляют электрическую активность, свойственную нервным клеткам. А нанотрубки только упрощают электрический контакт между отдельными клетками. Более того, нанотрубки могут функционировать в качестве электродов.
Д-р Ханейн полагает, что современные методы культивирования нейросетей не дают такого упорядоченного формирования кластеров, что очень важно при создании биосенсоров и нейрочипов. Как уточняет профессор дальше, искусственная нейросеть может привести к появлению «шаблонных, универсальных» упорядоченных нейроструктур, которые можно будет использовать в качестве библиотеки при конструировании не только нейроинтерфейсов, но и систем по изучению нервной деятельности человека и животных.
Интересные материалы: все новости
|