Товарищ киборг

Свидиненко Юрий

Хакер, номер #073, стр. 073-036-3

Конечно, работать с отдельными нейронами очень важно, но можно передавать информацию и другими методами. Взаимодействуя с нейроном, мы, по сути дела, управляем одним битом информации. Для передачи чего-то серьезного потребуется подключиться к нервным окончаниям и группам нейронов. Чем дальше и занялись ученые.

Поставив задачу «А можно ли передать информацию от одного нейрона другому нейрону через электронику?», исследователи сумели решить ее к началу 2004 года.

Размер полученного нейрочипа достаточно велик — около 300 микрон. Диаметр одного нейрона — 60 микрон.

После этого исследователи сосредоточились на более сложных интерфейсах. Таких, например, как «чип – нейрон – нейрон - ... – нейрон - чип». То есть ученые смогли управлять сразу целой сетью нейронов! Изучение процессов, происходящих в естественных нейронных сетях, поможет разобраться в работе механизмов нашей памяти и обучения. А также пролить свет на так называемые нейрокоды — набор сигналов, с помощью которых происходит обмен информацией в нервных тканях. И даже создать искусственные живые самообучающиеся нейронные цепи, этакий гибрид биологии и электроники.

Для демонстрации своего успеха учеными был создан чип сложной структуры. На кремниевую подложку, содержащую ряд транзисторов-приемников, описанных выше, была нанесена культура нейронов.

После двух дней роста культура нейронов соединилась между собой в синаптическую сеть (чуть не написал локальную ;), хотя это тоже было бы правильно). Были выбраны два крайних нейрона, к которым присоединили искусственный электронный интерфейс. Синапсы можно видеть на микрофотографии в виде двух темных овалов, расположенных возле нейронных столбиков. Воздействовав при помощи стимулятора серией импульсов на один из нейронов, от другого нейрона получили идентичную картину. Контакт состоялся! Теперь ученые доказали, что совсем нет необходимости к каждому нейрону цеплять ошейник-интерфейс. Можно передавать информацию непосредственно по крупным нервам. И весь имплантат может ограничиться маленьким RFID-чипом, имплантированным в головной мозг!

Три года назад и речи не было о том, чтобы сконструировать что-то сложнее системы «нейрон - транзистор». Сейчас созданы отдельные нейронные цепи, управляемые микроэлектроникой. Но, как говорят ученые, нейроэлектроника только начинается. Исследователи надеются создать электронные матрицы, на которых нейронные сети смогут расти и развиваться, изменяя свою структуру по сигналам, поступающим от микроэлектронных устройств.

Глазные и слуховые имплантаты

На самом деле уже есть имплантаты, использующие передачу информации по нервам. Одной из первых принцип воздействия на нервную ткань использовала команда исследователей из нескольких университетов и частных компаний в рамках проекта Министерства энергетики США.