En siliciumchip, der efterligner hjernens neuroner, kan hjælpe med at bekæmpe lammelser

Kategori: Bioteknologi Udsendt 04 dec

Kunstige neuroner, der efterligner den måde, vores krops nerveceller overfører elektriske signaler på, kunne en dag hjælpe patienter med nerveskader.

Budbringere: Neuronerne er indbygget i små siliciumchips (billedet ovenfor) og kan bruges til at sende signaler mellem nerveceller, der kan blive beskadiget af sygdom eller skade. Det afgørende er, at chipsene kun har brug for en milliarddel af kraften fra en standard mikroprocessor, hvilket betyder, at de teoretisk set kan bruges i medicinske implantater til at hjælpe med at behandle kroniske sygdomme som hjertesvigt eller Alzheimers.

Sådan blev de udviklet: Forskerne brugte en simulering til at modellere, hvordan to typer neuroner hos rotter skyder som reaktion på stimuli: de respiratoriske, der er ansvarlige for vejrtrækningen, og dem i hippocampus. Modellerne blev oversat til siliciumchips, hvor kopier af biologiske ionkanaler (som transmitterer signaler i kroppen) blev skabt. Processen er beskrevet i et papir i Naturkommunikation .

Vikar: I teorien kunne kredsløb af kunstige neuroner replikere den sunde funktion af svigtende nerveceller og videregive elektriske beskeder mellem forskellige dele af kroppen. For eksempel, når en persons hjerte svigter, reagerer neuroner i hjernen ikke korrekt på feedback fra nervesystemet, så hjertet pumper ikke så hårdt, som det burde. En chip indeholdende kunstige neuroner kunne sende det rigtige signal for at få det tilbage på sporet.

Faktisk er nogle af forskerne nu ved at udvikle smarte pacemakere med disse chips indlejret. Test på rotter viste, at denne tilgang var mere effektiv end blot en standard pacemaker - selvom det stadig er lang tid, før en sådan enhed er klar til at blive implanteret i menneskelige patienter.