Hvad kan du forestille dig, hvis du går glip af udtrykket "kunstige neuroner"? Sikkert noget som hylsterede ledninger, der jævnligt vises for os i science fiction-film. Men i livet ser alt anderledes ud. Selvom det ganske vist er ikke mindst futuristisk og interessant. For eksempel opfandt et internationalt team af forskere for nylig kunstige neuroner på siliciumchips, der opfører sig som ægte. Dette er den første enhed af sin art. Hvilket desuden er egnet til human transplantation.
Hvorfor er der brug for kunstige neuroner?
Ifølge webstedet fra University of Bath (UK) er de nye kunstige neuroner fremragende til behandling af kroniske sygdomme som hjertesvigt, Alzheimers sygdom og andre problemer forbundet med degenerering af nervefiber. Det er kritisk vigtigt, at kunstige neuroner ikke kun opfører sig på samme måde som biologiske neuroner, men også praktisk talt ikke har brug for en strømkilde (det indbyggede batteri "vil vare i en levetid"), hvilket gør dem ideelle til brug i medicinske implantater og anden bioelektrisk enheder.
Forskerteamet, ledet af University of Bath og med forskere fra universiteterne i Bristol, Zürich og Auckland, hævder, at kunstige neuroner reagerer på elektriske signaler fra nervesystemet som rigtige, som mange har prøvet i årtier.
Eksperter giver også et eksempel på brugen af teknologi. F.eks. Reagerer neuronerne i hjernen ved hjerteinsufficiens ikke korrekt på signaler fra nervesystemet, og de sender til gengæld ikke de rigtige signaler til hjertet, som ikke fungerer som det skal. Udskiftning af "ødelagte" neuroner med kunstige løser dette problem.
En af de vigtigste designudfordringer var neurlinernes ikke-lineære respons. Neurons reaktioner kan være uforudsigelige: hvis signalet, der sendes, er meget stærkt, er det overhovedet ikke nødvendigt, at responsen vil være den samme. Matematiske beregninger og omhyggelig modellering baseret på disse ikke-lineære responser har gjort det muligt at skabe kunstige neuroner, der reagerer på stimuli på samme måde som levende sunde væv ville gøre.
Salgsfremmende video:
Efter at have udledt mønstre fra matematiske modeller, udviklede forskerne siliciumchips, der trofast gengav biologiske ionkanaler (en af hovedkomponenterne, der giver neurons ledende funktion), før de bevisede, at deres "siliciumneuroner" nøjagtigt efterlignede, hvordan virkelige fungerer.
Oprettelsen af sådanne neuroner antyder, at det nu er muligt at erstatte gamle eller allerede døde veje og celler med deres hjælp for at gendanne forskellige funktioner i kroppen. Især vil den nye opfindelse være nyttig for patienter med udvikling af Alzheimers sygdom og andre lignende tilstande.
Vladimir Kuznetsov