Ce vă imaginați dacă vă lipsiți de termenul „neuroni artificiali”? Cu siguranță ceva precum firele învelite, care ne sunt arătate în mod regulat în filmele de science-fiction. Cu toate acestea, în viață, totul arată diferit. Deși, cu siguranță, nu este mai puțin futurist și interesant. De exemplu, o echipă internațională de oameni de știință a inventat recent neuroni artificiali pe cipurile de siliciu care se comportă la fel ca cele reale. Acesta este primul dispozitiv de acest fel. Ceea ce, în plus, este potrivit pentru transplantul uman.
De ce este nevoie de neuroni artificiali?
Potrivit site-ului web al Universității din Bath (Marea Britanie), noii neuroni artificiali sunt excelenți pentru tratamentul bolilor cronice, cum ar fi insuficiența cardiacă, boala Alzheimer și alte probleme asociate cu degenerarea fibrelor nervoase. Este extrem de important ca neuronii artificiali să nu se comporte doar în același mod ca și neuronii biologici, dar, de asemenea, practic nu au nevoie de o sursă de energie (bateria încorporată „va dura toată viața”), ceea ce îi face ideali pentru utilizarea în implanturile medicale și în alte organe bioelectrice dispozitive.
Echipa de cercetare, condusă de Universitatea din Bath și care include cercetători de la universitățile din Bristol, Zurich și Auckland, susține că neuronii artificiali răspund la semnalele electrice ale sistemului nervos precum cele reale, pe care mulți au încercat să le realizeze de zeci de ani.
De asemenea, experții dau un exemplu de utilizare a tehnologiei. De exemplu, în insuficiența cardiacă, neuronii de la baza creierului nu răspund corect la semnalele sistemului nervos și, la rândul lor, nu transmit semnale corecte către inimă, care nu funcționează așa cum ar trebui. Înlocuirea neuronilor „ruși” cu cei artificiali rezolvă această problemă.
Una dintre principalele provocări ale proiectării a fost răspunsul neliniar al neuronilor. Răspunsurile neuronilor pot fi imprevizibile: dacă semnalul trimis este foarte puternic, atunci nu este deloc necesar ca răspunsul să fie același. Calculele matematice și modelarea atentă bazată pe aceste răspunsuri neliniare au permis crearea de neuroni artificiali care răspund la stimuli în același mod în care ar țesuturile sănătoase vii.
Video promotional:
După ce au derivat modele din modele matematice, oamenii de știință au dezvoltat cipuri de siliciu care reproduceau fidel canalele ionice biologice (una dintre principalele componente care asigură funcția conductivă a neuronilor), înainte de a demonstra că „neuronii lor de siliciu” imitau cu exactitate modul în care funcționează cei reali.
Crearea unor astfel de neuroni sugerează că acum este posibilă înlocuirea căilor și a celulelor vechi sau deja moarte cu ajutorul lor, pentru a restabili diverse funcții ale corpului. În special, noua invenție va fi utilă pentru pacienții cu boală Alzheimer și alte afecțiuni similare.
Vladimir Kuznetsov
