خلايا عصبية اصطناعية تتواصل مع نظيراتها الطبيعية باستخدام الضوء - Lebanon news - أخبار لبنان

خلايا عصبية اصطناعية تتواصل مع نظيراتها الطبيعية باستخدام الضوء

النظام الغذائي النباتي قد يؤدي لنقص فيتامين بي 12 وتضرر الأعصاب

تتحدث أعصابنا في ألحان. أثبت فهم إيقاعاتهم أنه مفتاح إنشاء جهاز جديد يمكنه الانضمام إلى محادثاتهم. مثلما يمكن للنظارات أن تساعد أعيننا المتعثرة، فإن الأمل هو أن مادة الدماغ الاصطناعية يمكن أن تساعد يومًا ما أجزاء الدماغ التي لا تعمل بشكلٍ جيد كما يمكن أن تكون.

طوّر فريقٌ دولي من الباحثين أطراف صناعية عصبية تستخدم الضوء كوسيلة اتصال، على عكس الأجهزة السابقة المستخدمة للتواصل مع الخلايا العصبية التي تتواصل في المخرجات الكهربائية. تُسمى هذه التقنية علم الوراثة البصري، وتوفر تحكمًا أكبر في الاستهداف مقارنةً بما رأيناه حتى الآن في ما يكافئها من المواد الكهربائية.

«لقد سمح لنا التقدم في تكنولوجيا الجينات الضوئية باستهداف الخلايا العصبية بدقة في منطقة صغيرة جدًا من شبكتنا العصبية البيولوجية». على حد قول المهندس الطبي البيولوجي تيموثي ليفي من جامعة طوكيو.

يتضمن علم الوراثة البصرية تعديل الخلايا العصبية البيولوجية أيضًا. تم تصميم الشبكة العصبية البيولوجية المختبرة وراثيًا منذ ثلاثة إلى أربعة أسابيع لإنتاج بروتينات حساسة للضوء مشتقة من الطحالب التي تحفّز الخلايا العصبية على الاستجابة عند تعرضها للضوء الأزرق.

يمكن للعلماء أن يختاروا بدقة نوع الخلايا العصبية أو موقع الشبكة العصبية المطلوب تعديلها باستخدام بروتينات الأوبسين opsin proteins.

استخدم الباحثون الشبكة العصبية الاصطناعية لإنتاج إيقاعات ثنائية للضوء الأزرق تستهدف منطقة 0.8 × 0.8 ملم داخل الشبكة البيولوجية الأكبر. استجابت الخلايا العصبية البيولوجية من خلال التغييرات في إيقاعها محليًا وكذلك عبر الشبكة بأكملها. تم التقاط استجابتها باستخدام التصوير بالكالسيوم وأجهزة استشعار القطب.

(Institute of Industrial Science, The University of Tokyo)

وأوضح ليفي أن «مفتاح نجاحنا هو فهم أن إيقاعات الخلايا العصبية الاصطناعية يجب أن تتوافق مع تلك الخلايا العصبية الحقيقية».

«بمجرد أن تمكّنا من القيام بذلك، تمكنت الشبكة البيولوجية من الاستجابة إلى» الألحان «التي أرسلتها الشبكة الاصطناعية».

بما أن مجموعة الإلكترود التي استخدمها الفريق لحس الاستجابة العصبية كانت أكبر بأربعة أضعاف من المنطقة المحفزة، يشير الباحثون إلى أنه من المحتمل أنهم لم يتمكنوا من التقاط استجابتها الكاملة.

ورغم ذلك فإن التجارب تقدم معلومات مهمة لخلق اتصالات فعّالة للأطراف الصناعية العصبية، كما كتب الفريق في ورقته، فشرح أن قدرتهم على استهداف مجموعة صغيرة للغاية من الخلايا العصبية يَعِد بنقل معلومات أعلى للأجهزة المستقبلية، بل وربما حتى إلى مستوى الخلية العصبية الواحدة.

في حين أن بعض الناس لديهم أحلام طموحة للبشر المحسنين حيويًا (ما بعد الإنسانية)، فإننا لا نزال بعيدين عن ذلك حتى الآن.

إن أحفاد هذه الخلايا العصبية الاصطناعية لديهم القدرة الأكثر عملية على استكشاف مشاكل عصبية، وربما في يوم ما يقدمون المساعدة إلى أولئك الذين أصيبوا بإصابات في الدماغ. ولكن لا يزال لديهم العديد من الأنغام التي يمكن مشاركتها قبل أن نتمكن من الوصول إلى هذه المرحلة.

leave a reply

*

code

error: Content is protected !!