Νευρικά κύτταρα σε καλλιέργεια χειρίζονται προσομειωτή πτήσης

36

Νευρώνες από έμβρυα αρουραίου καλλιεργήθηκαν ώστε να σχηματίσουν έναν «υπολογιστή», ο οποίος μπορεί να ελέγχει ένα μαχητικό αεροσκάφος F-22 σε προσομείωση. Η έρευνα ίσως οδηγήσει στην ανάπτυξη «ζωντανών» αυτόματων πιλότων ενώ παράλληλα θα βοηθήσει στη μελέτη του εγκεφάλου.

Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Φλόριντα στο Γκέινσβιλ απομόνωσαν μερικές χιλιάδες νευρώνες από έμβρυα αρουραίου και τους τοποθέτησαν πάνω σε ένα πλέγμα από ηλεκτρόδια χρυσού, κάτω από το οποίο υπήρχε μια γυάλινη επιφάνεια (ένα τρυβλίο Πετρί) με θρεπτικό υλικό.

Τα κύτταρα σχημάτισαν μικροσκοπικές διασυνδέσεις, όπως και στον εγκέφαλο, και ενώθηκαν σε ένα νευρωνικό κύκλωμα που μπορεί να εκτελεί υπολογισμούς.

Η ταυτόχρονη αλληλεπίδραση χιλιάδων κυττάρων επιτρέπει στο νευρωνικό κύκλωμα να λαμβάνει επεξεργάζεται σε πραγματικό χρόνο εισερχόμενες πληροφορίες υπερβολικά περίπλοκες για τους ηλεκτρονικούς υπολογιστές. Για παράδειγμα, το νευρωνικό κύκλωμα μπορεί να ξεχωρίζει αντικείμενα από οπτικές πληροφορίες, μια διαδικασία εξαιρετικά δύσκολη για τις ψηφιακές μηχανές.

Τα ηλεκτρόδια χρυσού στην καλλιέργεια συνδέθηκαν με έναν προσομοιωτή αεροσκάφους και μετέδιδαν στους νευρώνες σήματα που έδειχναν αν το μαχητικό βρίσκεται σε σταθερές συνθήκες πτήσεις ή μέσα σε τυφώνες.

Με βάση τα σήματα αυτά, ο «ζωντανός» υπολογιστής έκρινε αν το αεροσκάφος είναι οριζόντιο ή γέρνει και διόρθωνε την πορεία πτήσης αναλόγως.

Όπως εξηγεί ο Τόμας ΝτεΜαρς, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας, παρόμοιες υπολογιστικές διατάξεις από ζωντανούς νευρώνες θα μπορούσαν να αναλάβουν στο μέλλον το χειρισμό μη επανδρωμένων αεροσκαφών.

Η καλλιέργεια, επίσης, επιτρέπει τη μελέτη ζωντανών νευρώνων εν δράσει, και ίσως προσφέρει νέα στοιχεία για διαταραχές στα πρότυπα της ενεργοποίησης των νευρικών κυττάρων, για παράδειγμα στις ηλεκτρικές «καταιγίδες» που παρατηρούνται στη διάρκεια των επιληπτικών κρίσεων.

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ