Gli scienziati creano i neuroni artificiali che contribuiscono a fare maturare le malattie croniche

Le cellule cerebrali artificiali potrebbero ora essere impiantate nel cervello per riparare il danno causato dalle malattie croniche, quali il morbo di Alzheimer ed altre circostanze neurodegenerative, grazie ad un gruppo degli scienziati che hanno creato i neuroni bionici che funzionano come la cosa vera.

Un gruppo degli scienziati all'università di bagno ha creato i neuroni artificiali che potrebbero potenzialmente aiutare la paralisi sormontata, connettere le menti ai commputer e riparare i circuiti guastantesi del cervello.

La nuova tecnologia può aiutare i pazienti che hanno malattie degeneranti pregiudicare il cervello.

Appena come i neuroni reali, i neuroni bionici, che sono stati descritti in uno studio hanno pubblicato nelle comunicazioni della natura, ricevono i segnali elettrici dai neuroni sani, li elaborano ed inviano i nuovi segnali ad altri neuroni, muscoli o organi nell'organismo.

Uno dei chip minuscoli in suo rivestimento protettivo.
Uno dei chip minuscoli in suo rivestimento protettivo.

Sfidando ma degno l'attesa

Oltre al lavoro come i neuroni reali, le cellule cerebrali artificiali richiedono soltanto 40 nanowatts di potenza, che è un-bilionesima la potenza di un microprocessore. L'invenzione è la frutta degli anni di collaborazione e di duro lavoro, che hanno affrontato molte lotte lungo la strada.

Ha richiesto le decadi per gli scienziati ai neuroni artificiali di progettazione che rispondono ai segnali elettrici dal sistema nervoso. La nuova tecnologia potrebbe aprire le nuove possibilità nella maturazione e nel trattamento delle circostanze in cui i neuroni sono difettosi e correttamente non stanno funzionando. Facendo uso dei neuroni artificiali, gli scienziati ritengono che possono riparare i bio--circuiti malati duplicando il loro perfetto funzionamento e la risposta correttamente a feedback biologico per riparare le funzioni dell'organismo.

Per esempio, nella gente con infarto, i neuroni nella base del cervello non rispondono giustamente al feedback del sistema nervoso e non inviano i segnali corretti al cuore, incapace di pompare correttamente pure. Se i pazienti hanno neuroni artificiali, i loro cuori funzioneranno normalmente ancora.

Gli scienziati pianificazione ripiegare i neuroni artificiali poiché possono essere utilizzati nel trattamento delle malattie del cervello che sono caratterizzate dalla morte di cellula cerebrale, compreso il morbo di Alzheimer.

“Finora, i neuroni sono stati come le scatole nere, ma siamo riuscito ad aprire la scatola nera ed il pari dentro. Il nostro lavoro paradigma-sta cambiando perché fornisce un metodo robusto per riprodurre i beni elettrici dei neuroni reali in dettaglio minuscolo,„ il professor Alain Nogaret, dall'università di dipartimento del bagno di fisica, ha detto.

Risposta del neurone agli stimoli elettrici

I ricercatori hanno derivato le equazioni che fanno luce su come le cellule nervose rispondono agli stimoli elettrici da altri nervi. Comunque il trattamento è complicato poiché le risposte sono non lineari, essi potrebbe essere tre volte più grande o più. Più ulteriormente, il gruppo ha inventato i chip di silicio che hanno modellato esattamente i canali ionici biologici, imitando i neuroni reali ed in tensione che possono rispondere a una vasta gamma di stimoli.

Dopo con successo la replica i trattamenti e della dinamica di respiratorio e di hippocampal in mouse del laboratorio, i ricercatori ritengono che siano un punto più vicino a creare i primi neuroni artificiali del mondo per contribuire a porre freno molte malattie ed ad aiutare migliaia di gente.
“Finora i neuroni sono stati come le scatole nere, ma siamo riuscito ad aprire la scatola nera ed il pari dentro. Il nostro lavoro è paradigma perché fornisce che un metodo robusto per riprodurre i beni elettrici dei neuroni reali in dettaglio minuscolo,„ prof. cambiante Nogaret ha detto.

Ha spiegato che l'approccio del gruppo comprende molte innovazioni ed ora, possono stimare i parametri accurati che gestiscono tutto il comportamento delle cellule nervose con alta precisione.

“Abbiamo creato i modelli fisici del hardware ed abbiamo dimostrato la sua capacità di imitare con successo il comportamento dei neuroni viventi reali. La nostra terza innovazione è la versatilità del nostro modello che tiene conto l'inclusione dei tipi e delle funzioni differenti di intervalli dei neuroni mammiferi complessi,„ lui ha aggiunto.

Il gruppo è promettente che possono definitivo usare il loro modello. Lo studio apre una vasta gamma di possibilità nella riparazione delle cellule nervose che sono state perse o ha avuto morto dovuto la malattia degenerante, quali Alzheimer e la malattia di cuore.
Lo studio è stato effettuato con l'aiuto dell'università di Bristol, dell'università di Zurigo e dell'università di Auckland.

Journal reference:

Abu-Hassan, K., Taylor, J.D., Morris, P.G. et al. Optimal solid state neurons. Nat Commun 10, 5309 (2019) doi:10.1038/s41467-019-13177-3, https://www.nature.com/articles/s41467-019-13177-3

Angela Betsaida B. Laguipo

Written by

Angela Betsaida B. Laguipo

Angela is a nurse by profession and a writer by heart. She graduated with honors (Cum Laude) for her Bachelor of Nursing degree at the University of Baguio, Philippines. She is currently completing her Master's Degree where she specialized in Maternal and Child Nursing and worked as a clinical instructor and educator in the School of Nursing at the University of Baguio.

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