Propojení čipu a neuronu na obzoru
Studenti Univerzity ve Wisconsinu vytvořili koncepci, která navrhuje způsob propojení křemíkových čipů a neuronů. Vytvořili tak materiální předpoklad pro spolupráci elektronických obvodů a živé tkáně na základní úrovni.
Studenti vedení vědci Minrui Yu a Yu Huang k tomuto tématu napsali práci s nejednoduchým názvem – „Polovodičové trubičky s nanomembránou: třírozměrný obal pro řízený růst neuritu“, tedy pro růst výběžku nervové buňky. V této práci popisují, jak se jim povedlo přimět spojení nervových buněk k tomu, aby cíleně rostla uvnitř malých trubiček z polovodičových materiálů, jako jsou křemík či germanium. Výsledek připomíná velmi malý koaxiální kabel, jak jej známe např. z anténních rozvodů televize.
Tento postup je možné nejprve využít k diagnostice a cílené regeneraci poškozených či nemocných neuronů; určitě mnohem dříve než pro tvorbu kyborgů nebo pro vytvoření nové jemnější formy rozhraní typu počítač-mozek.
Jak tento postup vypadá? Tým vedený biomedicínským inženýrem Justinem Williamsem vytvořil dostatečně malé trubičky z polovodičových materiálů a poté je obložil buňkami myších neuronů. Trubičky neměly tak velký průměr, aby se v nich buňky skryly celé. Nervové buňky na přítomnost trubiček zareagovaly zajímavým způsobem – v řadě případů si neurony pro růst svých spojení vybraly právě cestu těmito malými trubičkami, jako kdyby se v nich tato nová spojení „cítila“ lépe než mimo ně. Neurony se tedy přizpůsobily přítomnosti umělých struktur. Jaký je ovšem důvod této komunikace neuronů, vědci zatím nevědí.
Takový růst neuritů už využila koncepce, která navrhuje pomocí vnořených elektronických součástek a připojených senzorů odposlouchávat nervové buňky. Vědci zatím netuší, jestli elektrické signály sdílené mezi neurony v trubičkách vypadají jinak, než je to obvyklé. Tento směr úvah o využití polovodičových trubiček podporuje fakt, že trubičky funkčně připomínají přirozená myelinová pouzdra, která nervová spojení izolují od okolí.
Tímto způsobem snad bude možné analyzovat poruchy komunikace mezi poškozenými neurony. Dalším krokem by mohlo být i protetické nahrazování porušených přirozených nervových cest elektronikou s další asistencí počítače.
Nejposlouchanější
Více z pořadu
E-shop Českého rozhlasu
Víte, kde spočívá náš společný ukrytý poklad? Blíž, než si myslíte!
Jan Rosák, moderátor
Slovo nad zlato
Víte, jaký vztah mají politici a policisté? Kde se vzalo slovo Vánoce? Za jaké slovo vděčí Turci husitům? Že se mladým paním původně zapalovalo něco úplně jiného než lýtka? Že segedínský guláš nemá se Segedínem nic společného a že známe na den přesně vznik slova dálnice? Takových objevů je plná knížka Slovo nad zlato. Tvoří ji výběr z rozhovorů moderátora Jana Rosáka s dřívějším ředitelem Ústavu pro jazyk český docentem Karlem Olivou, které vysílal Český rozhlas Dvojka.
