Роботизирано куче с мъничък човешки мозък се научи да избягва препятствия
Учени в Съединени американски щати “дариха “ на роботизирано куче дребен човешки мозък, интегрирайки го със датчици и система за ръководство на платформата. Вграденият в робота органоид на мозък е оказал помощ на машината бързо да се научи да заобикаля трудности. Изследването обаче е било доста по-широко в своята същина — то е било ориентирано към основаване на перспективни решения за безвредни интерфейси сред живия мозък и компютъра.
Отглеждането на жива нервна тъкан от човешки стволови кафези не е нищо ново. Проблемът остава нейната надеждна стимулация и основаването на резултата на стареене. Директната стимулация с електрически ток постоянно води до увреждане на тъканите. Освен това е мъчно да се реализира цялостна биосъвместимост с редица проводими субстрати, което също вреди на развиването на нервната тъкан и нейното действие. Като алтернатива е допустима изцяло безвредна стимулация със светлина, само че тя е осъществима единствено с генетична трансформация на нервната тъкан на мозъка. В този случай тя се отдалечава още повече от човешкото.
И най-после, въпросът за ускореното стареене на органоидите остава значим за научната работа — това е належащо за тестване на медикаменти и проучване на мозъчни болести. Чакането на естественото стареене на нервната тъкан е прекомерно дълго. Ново изследване, извършено в Съединени американски щати от учени от Калифорнийския университет в Сан Диего взаимно с компанията NeurANO Bioscience, докара до основаването на обещаваща биосъвместима платформа за развъждане, стимулиране и ускорено съзряване на мозъчни органоиди.
Резултатът от работата стана платформата GraMOS. В този случай органоидът е подложен върху атомно тъничък лист графен, а стимулацията се прави посредством светлинни импулси. Взаимодействието на фотоните с графена възбужда в него слаби електрически токове, които подтикват както растежа, по този начин и интензивността на невроните на органоида.
„ Все едно им даваме лек подтик, с цел да порастват по-бързо. Това е належащо за проучване на обвързваните с възрастта болести в лабораторията “ — сподели Елена Молоканова, създател на работата и началник на Nanotools Bioscience. Тъй като стимулацията форсира растежа на невроните, учените считат, че това ще им помогне по-бързо да учат заболяванията и да тестват медикаменти.
„ Нашата технология преодолява сериозна празнота в проучванията на органоидите “ — сподели Алекс Савченко, изпълнителен шеф на Nanotools Bioscience и съавтор на проучването. „ Тя предлага благонадежден и възпроизводим метод за активиране на неврони, който има капацитета да трансформира както фундаменталната невронаука, по този начин и приложните проучвания. “
Като практическа проява на платформата, графенов мозъчен органоид беше вграден в роботизирано куче. След това то се научи да разпознава трудности и да ги заобикаля за 50 милисекунди. Чисто електронна имплементация на сходно държание би изисквала по-сложна архитектура и програмиране, до момента в който „ мозъкът “ се е учел от грешките си и независимо е развивал невронни връзки, с цел да взема решение навигационните проблеми.
