|  | 16 июля 2015 | Медицина

Созданы искусственные нейроны, которые в будущем смогут заменить поврежденные нейроны головного мозга человека

Нейрон


Одной из функций нейронов головного мозга является передача сигналов, которая осуществляется, согласно результатам некоторых наблюдений, со скоростью около 1 триллиона бит в секунду. Передача информации осуществляется при помощи некоторых химических соединений, называемых нейромедиаторами, но очень часто происходит то, что нервные клетки теряют чувствительность или оказываются неспособны к выработке собственных нейромедиаторов. Это приводит к возникновению неврологических заболеваний, которые пока еще пытаются лечить по старинке, медикаментозными методами или при помощи электрического воздействия.

Однако, группа ученых из нескольких научных учреждений из Швеции разработала синтетический нейрон, способный естественным образом "общаться" с обычными органическими нейронами. Внедрение таких синтетических нейронов в поврежденные области головного мозга может восстановить пути распространения нервных сигналов, что может стать самым эффективным способом лечения множества неврологических заболеваний.

Искусственный нейрон работает точно также, как и его естественный аналог. Своим одним концом он обнаруживает наличие химического сигнала, передает этот сигнал на другой конец при помощи переноса электрического заряда, и испускает собственный нейромедиатор из резервуара на втором конце.

Структура искусственного нейрона


Пока ученые проверили работу искусственных нейронов, изготовленных из органических биоэлектронных полимерных материалов лишь только в лабораторных условиях. Помещая чувствительный конец искусственного нейрона в раствор, содержащий набор определенных химикатов, ученые отслеживали электрические изменения, происходящие в структуре нейрона, которые привели к высвобождению заданного количества вещества-нейромедиатора из резервуара на втором конце нейрона. Другими словами, ученые убедились в том, что созданный ими искусственный нейрон функционирует должным образом.

Одной из причин, по которой испытания искусственных нейронов проводятся лишь в чашке Петри, являются их относительно большие размеры. Но следующими шагами, которые намерены сделать шведские ученые, станет миниатюризация структуры искусственного нейрона, после чего его можно будет имплантировать в мозг подопытного животного, где будет проведена проверка работоспособности в реальных условиях. И если все это закончится успехом, то на основе таких синтетических нейронов можно будет создавать искусственные нервные ткани, при помощи которых можно будет полностью восстанавливать пути распространения нервных сигналов, нарушенные в результате болезней или травм.





Ключевые слова:
Головной, Мозг, Нервная, Клетка, Нейрон, Передача, Сигнал, Нейромедиатор, Искусственный, Синтетический

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые выяснили, что активность мозга и его "вычислительная мощность" мог ...
  • Ученые успешно внедрили графеновые электроды в нейроны головного мозга
  • Французские ученые разработали микротранзистор, имитирующий работу нейрона.
  • Новый биохимический компьютер будет моделировать работу клеток мозга на хим ...
  • Цифровой «мозг» начал спонтанно развиваться.




  • 16 июля 2015 09:11
    #1 Написал: Ян Дененберг

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Одной из функций нейронов головного мозга является передача сигналов, которая осуществляется, согласно результатам некоторых наблюдений, со скоростью около 1 триллиона бит в секунду.

    "Бит в секунду" request
    Во-вторых, не "бит", а "битов".
    А во-первых, как можно применять компьютерный термин к человеческому мозгу, который вряд ли работает как машина Фон-Неймана?

    И да, смотрите, как бы из-за подобной замены не вышел "Парадокс Корабля Тесея" wink
        
    16 июля 2015 09:33
    #2 Написал: zz_tyk

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Если заменят для объёма и без вреда для организма - в это ещё как-то можно поверить.
    А если это обещание функционального замещения - ...лучше, чем уже существующие нейроны, нам не сделать. А то, что есть сейчас - это хоть как-то похожие на живые виртуальные нейроны.
        
    16 июля 2015 15:39
    #3 Написал: MaxIvanov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 393
    "Парадокс Корабля Тесея"
    Интересная тема, все меняется, несколько раз за нашу жизнь в нашем организме вещество меняется. И даже наше сознание каждую ночь перезагружается, умирая и заново рождаясь, меняется постоянно пока оно загружено. Ты вчерашний мертв и тебе сегодняшнему просто кажется что ты тот же человек. Даже если бы тебя убивали во сне, и переписывали сознание в новое тело, не было бы никакой разницы с обычным сном.
    Неизменность предметов это иллюзия, так же как и человеческое Я. Можно сказать что То что перед нами тот же предмет что и вчера, это дело веры, или необходимое допущение, для того точ бы как то взаимодействовать с этим миром.
        
    16 июля 2015 16:06
    #4 Написал: Ян Дененберг

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Цитата: MaxIvanov
    И даже наше сознание каждую ночь перезагружается

    И опять компьютерный термин применяется к мозгу.
    Кто сказал, что мозг работает как компьютер?
        
    16 июля 2015 19:48
    #5 Написал: MaxIvanov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 393
    Ян Дененберг,
    Не важно, даже того что оба работают с информацией, достаточно для данной аналогии.
        
    17 июля 2015 17:28
    #6 Написал: dimas

    Публикаций: 0
    Комментариев: 61
    Господа, вы меня извините, но нейрон не может правильно функционировать без взаимодействия с глиальной тканью.

    И именно от изменения работы глиальной ткани в основном зависят такие функции мозга как память(забывание) и обучение. Угнетение глиальной ткани приводит к тяжелейшим заболеваниям как центральной, так и периферической нервной системы.

    Более того, как и любая другая клетка организма, нейрон через щелевые каналы (не путать с окончанием аксона и дендритов) обменивается с соседними клетками разными химическими соединениями. И делает это с колоссальной скоростью. Это не электрический импульс калий-натриевого насоса, это химические соединения, и нарушение данной функциональности приведёт опять же к серьёзным проблемам.

    Вообщем, если уж заменять, то заменять мозг целиком, а не отдельные нейроны. smile По крайней мере избавим себя от массы проблем с нарушением его дальнейшего функционирования и полной деградацией... или отторжением этой прокси-клетки от общего функционирования.


    MaxIvanov: И даже наше сознание каждую ночь перезагружается, умирая и заново рождаясь, меняется постоянно пока оно загружено. Ты вчерашний мертв и тебе сегодняшнему просто кажется что ты тот же человек. Даже если бы тебя убивали во сне, и переписывали сознание в новое тело, не было бы никакой разницы с обычным сном.

    Максим, данный вопрос поднимался ещё на заре философии, когда люди пытались осмыслить что есть сознание, что есть мысль, что есть "я"... Однако озвученная Вами гипотеза уже тогда разбилась о простой вопрос: "Тогда почему твоё сознание каждый утро 'рождается' в твоём же теле?". А со своей стороны хотелось бы спросить: "Тогда что есть сознание? И как оно соотносится с организмом и разумом (включая память) индивида?"
        
    17 июля 2015 21:40
    #7 Написал: MaxIvanov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 393
    "Тогда почему твоё сознание каждый утро 'рождается' в твоём же теле?". А со своей стороны хотелось бы спросить: "Тогда что есть сознание? И как оно соотносится с организмом и разумом (включая память) индивида?

    Сознание рождается в теле, иллюзия принадлежности (твоё, в твоём)следом за ней, вместе с памятью.
    Мысль действительно мозговыворачивающая , - сознание рождается в каждом живом существе во вселенной, и только память определяет, твоё оно или нет.
    Сознание- это упрощенная модель реальности в мозге.
    Воспоминания которые рождают Я, это не сама модель, это память о постройке модели. Как мы что то делали и с кем приобрели данный опыт и знания.
        
    18 июля 2015 00:40
    #8 Написал: Philosoph

    Публикаций: 0
    Комментариев: 64
    Цитата: Ян Дененберг
    И да, смотрите, как бы из-за подобной замены не вышел "Парадокс Корабля Тесея"

    Ну если кто помнит то в 2017 Серджио Канаверо обещает заменить голову/произвести трансплантацию головного мозга - вот тут куда более яркий пример "Парадокса Корабля Тесея". Но если на то пошло речь, то каждая твоя клетка организма заменяется новой себе подобной! К примеру клетки крови, кожи и т.д. чаще всего заменяются; тот же самый ли ты или уже другой? Меня вот волнует другой вопрос: заменяя головной мозг будет ли человек тот же самый? Ведь нет той личности, которая была; те мысли, воспоминания, эмоции и т.д. или есть возможность всё это дело перенести в новый мозг? Словно сменить ПК и перенести на новый жёсткий информацию со старого ПК.

    ==========================

    Наиболее перспективной технологией пока остаётся 3D-биопринтинг, правда до распечатки клеток мозга ещё долеко и всё же это мне кажется лучшей альтернативой кучи эллектроники в голове - прям терминатор какой-то получается!
        
    24 июля 2015 15:30
    #9 Написал: Ян Дененберг

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Цитата: dimas
    "Тогда почему твоё сознание каждый утро 'рождается' в твоём же теле?"

    Теоретически это может быть результатом ложных (в частности, "пересаженных") воспоминаний. К примеру, сегодня меня усыпляют и "превращают" (перепрограммировав моё сознание) в некоего Васю, который завтра проснётся и будет думать, что он Вася, со всем его прошлым жизненным опытом.
        
    27 июля 2015 09:16
    #10 Написал: Ян Дененберг

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Цитата: Philosoph
    Меня вот волнует другой вопрос: заменяя головной мозг будет ли человек тот же самый? Ведь нет той личности, которая была; те мысли, воспоминания, эмоции и т.д. или есть возможность всё это дело перенести в новый мозг? Словно сменить ПК и перенести на новый жёсткий информацию со старого ПК.

    Об этом Рэй Курцвейл много писал, в частности в своей книге "The Age of spiritual Machines". Постарайтесь прочесть, не пожалеете.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.