Найден способ формировать сложные модели нейронных связей

Человеческий мозг состоит из миллиардов нейронов с триллионами связей между ними. Чтобы понять работу этого сверхсложного органа, ученые используют упрощенные модели. К сожалению, обычно они неточны, поскольку образование связей между нейронами сложно контролировать. Но теперь найден способ выращивать звенья одно за другим на микропластинах.

Исследователи из Института промышленных наук Токийского университета придумали способ сделать нейробиологические модели более совершенными. Они используют специальные микропластины, которые позволяют соединять нейроны между собой в нужном порядке — по одной клетке за раз. О технологии рассказывает Science Daily.

Ученые опирались на недавние исследования, согласно которым геометрические фигуры способны направлять рост нейронов в нужном направлении. Использовав специальный материал, они создали микроскопическую пластину. На ее поверхности расположен круг с двумя узкими прямоугольниками с обеих сторон — фигура напоминает бусину на нитке.

Эксперименты показали, что рельефная пластина стимулирует рост нейронов в заданном направлении: тело располагается на круге, а аксоны и дендриты, служащие для связи между нервными нейронами, растут вдоль прямоугольников.

Далее, соединяя между собой несколько микропластинок, исследователи добились образования синаптических связей между несколькими нейронами. Проверка показала, что синапсы были полностью функциональными и успешно передавали сигнал от одной клетки к другой.

В настоящее время команда работает над совершенствованием подхода. Ученые уверены, что их работа внесет значительный вклад в развитие нейробиологии. Созданный ими инструмент откроет новые направления экспериментальных исследований и расширит наши представления о мозге. 

Нейробиология — не только фундаментальная наука, но и основа медицины и инновационных технологий. Это начинают понимать технологические корпорации, разрабатывающие интерфейсы прямой связи между мозгом и компьютером. Однако порой их эксперименты кажутся неэтичными — как, например, опыты над обезьянами, которые проводятся компанией Neuralink, принадлежащей Илону Маску.

24 мая 2018
Источник: Хайтек+