نهایت علم elmend

ساخت نخستین نورون مصنوعی با توانایی درمان آلزایمر و بیماری قلبی

ساخت نخستین نورون مصنوعی با توانایی درمان آلزایمر و بیماری قلبی

به گزارش نهایت علم گروهی از دانشمندان بین المللی به سرپرستی دانشگاه بث(Bath) موفق به ساخت نورون های مصنوعی كارآمدی شده اند كه به صورت بالقوه در آینده می تواند برای درمان همه بیماری های عصبی از بیماری های قلبی گرفته تا آلزایمر استفاده گردد.


به گزارش نهایت علم به نقل از ایسنا و به نقل از گیزمگ، گروهی از محققان بین المللی بعد از چند دهه تلاش به نخستین پیشرفت جهانی در ساخت یك نورون مصنوعی كارآمد دست یافته اند و موفق به ساخت نورون های مصنوعی با توانایی رفتاری دقیقاً شبیه به نورون های زنده واقعی شده اند.
این فناوری هنوز امكان دارد سال ها با استفاده بالینی در انسان فاصله داشته باشد، اما نوآوری به كار رفته در آن، راه را برای معالجه همه بیماری های عصبی مانند آلزایمر تا دستیابی به ضربان سازهای جدید كه سبب تحریك سلول های عصبی تنظیم كننده پمپاژ قلب می شوند، فراهم می آورد.
ایجاد نورون های مصنوعی یك چالش چند وجهی است كه دانشمندان سال ها با آن دست به گریبان بودند. چالش اصلی محققان، مهندسی فیزیكی یك سخت افزار مینیاتوری بود كه عملكردی شبیه به سلول های عصبی طبیعی بدن داشته باشد و برای این كار به ایجاد مدلهای پیچیده ریاضی نیاز بود كه بتواند فعالیت الكتریكی غیرخطی پیچیده را در سلول های عصبی مصنوعی كنترل كند.
"آلن نوگارت" محقق دانشگاه "بث" كه سرپرست این پروژه بود، می گوید: رویكرد ما چندین پیشرفت را در بر می گیرد. ما می توانیم پارامترهای دقیقی را كه هرگونه عملكرد نورون ها را با اطمینان بالا كنترل می كنند، بسیار دقیق ارزیابی نماییم. ما مدلهای فیزیكی سخت افزاری را بوجود آورده ایم و توانایی آنرا برای تقلید موفقیت آمیز از رفتار نورون های واقعی نشان داده ایم. موفقیت سوم ما، تطبیق پذیری مدل ما است كه امكان درج انواع عملكردهای مختلف در طیف وسیعی از نورون های پیچیده پستانداران را فراهم می آورد.
نورون های تنفسی و هیپوكامپ در مطالعه جدیدی كه اخیرا انتشار یافته است، دو نوع نورون مصنوعی هستند كه به صورت مؤثر كارایی خویش را نشان داده اند. این دو نورون مصنوعی به صورت دقیق، طیف گسترده ای از فعالیت ها را در مقایسه با همتایان بیولوژیكی خود تقلید می كنند.


"جولیان پاتون" یكی دیگر از محققان این مطالعه می گوید: شبیه سازی نورون های تنفسی در بیوالكترونیك كه می توان آنرا به شكل بسیار كوچك ساخت و در بدن كاشت، بسیار هیجان انگیز است و فرصت های بزرگی را برای توسعه دستگاه های پزشكی باهوش تر، داروهای بهینه و درمان طیف وسیعی از بیماری ها و ناتوانی ها بوجود می آورد.
این ریزتراشه های كوچك سیلیكونی طیف گسترده ای از كاربردهای بالقوه را عرضه می دهند. یكی از این كاربردها نوعی ضربان ساز هوشمند است كه نه تنها تحریك الكتریكی قلب را عرضه می دهد، بلكه با جامعه خاصی از نورون های موجود در پایه مغز هم ارتباط برقرار می كند كه نقش عمده ای در نارسایی قلبی دارند.
كاربرد دیگر استفاده از نورون های مصنوعی می تواند جایگزینی مسیرهای عصبی بیمارانی باشد كه در اثر مبتلا شدن به بیماری های عصبی مانند آلزایمر صدمه دیده اند.
"نوگارت" توضیح می دهد: تابحال نورون ها مانند جعبه های سیاه بودند، اما ما موفق شده ایم این جعبه سیاه را باز نماییم. كار ما یك تغییر بزرگ است، چونكه یك روش قوی برای شبیه سازی خصوصیت های نورون های واقعی با جزئیات دقیق فراهم می آورد.
این فناوری پیش از رسیدن به برنامه های كاربردی انسانی، باید سال ها آزمایش را پشت سر بگذارد، اما در هر حال این مطالعه یك گام اساسی برای گشودن افق های جدید پیش روی محققان است.
این مطالعه در مجله Nature Communications انتشار یافته است.



1398/09/13
23:49:50
5.0 / 5
3015
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۹ بعلاوه ۲
دوستان سایت نهایت علم
نهایت علم