Nerwy na wodzy

fot. pixabay

Naukowcy z Uniwersytetu Xi'an Jiaotong w Chinach i Uniwersytetu Technicznego w Monachium opracowali nowy rodzaj sztucznego nerwu pracującego z wysoką częstotliwością i o unikalnej konstrukcji, która optymalizuje transport jonów i elektronów, a jednocześnie pozwala szybko reagować na sygnały i zachowuje informacje związane z ładunkiem. Ten inspirowany naturą system opisany w artykule opublikowanym w czasopiśmie Nature Electronics opiera się na jednorodnie zintegrowanych organicznych tranzystorach elektrochemicznych.

- Organiczne tranzystory elektrochemiczne typu n są potencjalnym budulcem sztucznych nerwów, ponieważ ich możliwość zachowania potencjału wyzwalanego dodatnim ładunkiem może naśladować zachowanie komórek biologicznych - napisali Shijie Wang, Yichang Wang i ich współpracownicy w swoim artykule - Jednak urządzenia na nich oparte są ograniczone przez słabe właściwości transportu i możliwości przechowywania jonów i elektronów, co prowadzi do słabej wydajności pamięci, a także jej powolnej reakcji.

Sztuczne nerwy opracowane przez zespół badaczy opierają się na pionowych organicznych tranzystorach elektrochemicznych typu n, które zostały sekwencyjnie osadzone na podłożu. Urządzenia te mogą emulować funkcjonowanie receptorów, synaps i som w ludzkim układzie nerwowym, ostatecznie wytwarzając obwody przypominające nerwy.

Dotychczas stworzone sztuczne nerwy wyróżniają się w zakresie niektórych parametrów, podczas gdy przy pomiarze innych osiągają suboptymalne wyniki. Nowy układ pozwala wykluczyć kompromisy. Aby ocenić potencjał wynalazku, naukowcy wszczepili go myszom z upośledzonymi funkcjami neuronowymi. Ich wstępne odkrycia były bardzo obiecujące, ponieważ stwierdzono, że system jest zgodny z tkankami biologicznymi, a jednocześnie skutecznie naśladuje odruchy warunkowe wspomagane nerwami.

W przyszłości nowy sztuczny nerw będzie poddawany szerszemu zakresowi eksperymentów, aby móc lepiej oceniać bezpieczeństwo jego stosowania oraz wydajność. Ostatecznie można by go wykorzystać do opracowywania technologii naprawy obwodów nerwowych, a także interfejsów mózg-komputer.

(rr)