Tyrėjų teigimu, sistema galėtų padėti mokslininkams daugiau sužinoti apie vaistų poveikį smegenims ir sukurti veiksmingus neurodegeneracinių ligų, tokių kaip epilepsija ir demencija, gydymo metodus. „DishBrain“ vadinamas modelis yra gyvas įrodymas, kad smegenų ląstelės gali demonstruoti racionalaus elgesio požymius, net kai yra tiesiog sukrėstos į lėkštę.
Tyrėjų teigimu, sistema galėtų padėti mokslininkams daugiau sužinoti apie vaistų poveikį smegenims ir sukurti veiksmingus neurodegeneracinių ligų, tokių kaip epilepsija ir demencija, gydymo metodus, rašo „BBC Science Focus“.
Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.
1972 m. rinkoje pasirodęs stalo teniso tematikos vaizdo žaidimas „Pong“ vis dar teikia didžiulį malonumą visų lyčių, amžiaus grupių ir socialinių sluoksnių žaidėjams. Nuo šiol tarptautinės neurologų komandos dėka į šį sąrašą galima įtraukti ir 800 000 gyvų smegenų ląstelių, išdėliotų Petri lėkštelėje.
„DishBrain“ vadinamas modelis yra gyvas įrodymas, kad smegenų ląstelės gali demonstruoti racionalaus elgesio požymius, net kai yra tiesiog sukrėstos į lėkštę.
Kurdami šį modelį mokslininkai surinko ląsteles iš pelių embrionų smegenų ir kartu su žmogaus smegenų ląstelėmis, gautomis iš kamieninių ląstelių, išaugino jas ant mikroelektrodų matricos.
Žaidžiant „Pongą“ į „DishBrain“ buvo siunčiami signalai, suteikiantys informaciją apie kamuoliuko buvimo vietą. Kai kamuoliukas buvo kairėje, suaktyvėdavo kairėje pusėje esantys elektrodai, o kai jis atsidurdavo dešinėje, suaktyvėdavo dešinės pusės elektrodai. Tuo tarpu kamuoliuko atstumą nuo raketės rodė signalo dažnis.
Grįžtamasis ryšys modeliui buvo teikiamas per elektrinius zondus, kurie priartėjus kamuoliukui sustiprėdavo. Tai iš esmės privertė ląsteles elgtis taip, tarsi jos pačios būtų raketė.
„Gražus ir novatoriškas šio tyrimo aspektas yra susijęs su neuronų aprūpinimu pojūčiais – grįžtamuoju ryšiu – ir, svarbiausia, gebėjimu paveikti savo pasaulį, – sakė Londono universiteto koledžo teorinės neurologijos profesorius Karlas Fristonas. – Tai nuostabu, nes neįmanoma išmokyti tokios saviorganizacijos; paprasčiausiai todėl, kad, skirtingai nei augintiniai, šios mini smegenys neturi atlygio ir bausmės jausmo.“
Nors ir ankstesnių eksperimentų metu buvo sėkmingai stebimas ant elektrodų matricų pritvirtintų neuronų aktyvumas, „DishBrain“, anot mokslininkų, yra pirmasis pavyzdys, kai jie buvo prasmingai stimuliuojami.
Šis modelis gali sudaryti neurodegeneracinių ligų ir vaistų poveikį smegenims tiriantiems mokslininkams galimybes atlikti eksperimentus, naudojant tikras smegenų ląsteles, o ne kompiuterinius modelius.
„Šio tyrimo taikomasis potencialas iš tiesų yra daug žadantis – tai reiškia, kad mums nebereikės rūpintis „skaitmeninių dvynių“ kūrimu, kad išbandytume terapines intervencijas, – sakė K. Fristonas. – Dabar iš principo turime geriausią biomimetinę „smėlio dėžę“, kurioje galime išbandyti vaistų ir genetinių variantų poveikį – smėlio dėžę, sudarytą iš lygiai tokių pačių skaičiavimo (neuroninių) elementų, kokių galima rasti jūsų ir mano smegenyse.“
Tačiau pirmiausia mokslininkai nori išsiaiškinti, kokį poveikį alkoholis turės jų modeliui.
„Mes parodėme, kad galime sąveikauti su gyvais biologiniais neuronais taip, kad jie būtų priversti keisti savo veiklą ir pademonstruotų kažką panašaus į intelektą, – sakė tyrimo vadovas. Melburne (Australija) įsikūrusio biotechnologijų startuolio „Cortical Labs“ vyriausiasis mokslo darbuotojas dr. Brettas Kaganas. – Mes bandome sukurti reakcijos į etanolio dozę kreivę, kitaip tariant, „nugirdyti“ savo modelį ir pažiūrėti, ar jam žaisti seksis prasčiau, kaip kad būna išgėrusiems žmonėms.“
