Παράκαμψη προς το κυρίως περιεχόμενο
Τεχνητά νευρικά κύτταρα για θεραπεία
ΕΝΤΥΠΗ ΕΚΔΟΣΗ

Τεχνητά νευρικά κύτταρα για θεραπεία

  • A-
  • A+

Μια νέα πολλά υποσχόμενη ιατρική τεχνολογία κερδίζει διαρκώς έδαφος τα τελευταία χρόνια, γράφει το περιοδικό τεχνολογίας της Ευρωπαϊκής Επιτροπής «Cordis», το οποίο επισημαίνει ότι ερευνητές κατάφεραν να αντιγράψουν τις ηλεκτρικές ιδιότητες των βιολογικών νευρώνων σε τσιπ ημιαγωγών.

Η συγκεκριμένη τεχνολογία τους θα μπορούσε να βοηθήσει στην αποκατάσταση των ζημιών που προκαλούνται από συνθήκες όπως η καρδιακή ανεπάρκεια και η νόσος του Αλτσχάιμερ. Παράλληλα υπόσχεται να φέρει νέες ιδέες στη διάγνωση και τη θεραπεία του καρκίνου, των καρδιαγγειακών νοσημάτων, αλλά και των νευροεκφυλιστικών παθήσεων. Πρόκειται, όπως καταλάβατε, για τη βιοηλεκτρονική ιατρική, η οποία προσφάτως βρίσκεται όλο και συχνότερα στο προσκήνιο. Συνδυάζοντας διάφορους τομείς όπως τη βιοχημεία, τη μοριακή ιατρική, τη νευροεπιστήμη, την ανοσολογία, την ηλεκτρική, τη μηχανολογία, την πληροφορική και τα μαθηματικά, η βιοηλεκτρονική επικεντρώνεται στην ηλεκτρική σηματοδότηση στο νευρικό σύστημα.

Οι ερευνητές στον τομέα αυτό χρησιμοποιούν ήδη τέτοιες πληροφορίες για τη δημιουργία βιοϊατρικών συσκευών για πολύπλοκα νευρωνικά δίκτυα. Ωστόσο, η ανάπτυξη τεχνητών νευρώνων ήταν δύσκολη, τόσο λόγω των προκλήσεων της περίπλοκης βιολογίας τους, όσο και της δύσκολα προβλέψιμης νευρωνικής αποκρίσης.

Οπως τονίζει το Cordis, μια ομάδα επιστημόνων που υποστηρίχθηκε από το χρηματοδοτούμενο από την Ε.Ε. σχέδιο CResPace αντιμετώπισε ακριβώς αυτή την πρόκληση. Ετσι η ομάδα σχεδιάσει τεχνητούς νευρώνες σε τσιπ πυριτίου που μιμούνται ακριβώς τα πραγματικά, ζωντανά νευρικά κύτταρα, τα οποία ανταποκρίνονται σε μια σειρά από διεγέρσεις. Τα ευρήματά τους δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό «Nature Communications» και όπως υποστηρίζουν οι ειδικοί «η προσέγγισή τους συνδυάζει διάφορες ανακαλύψεις, οι οποίες ανοίγουν νέους ορίζοντες στη νευρομορφική μηχανική».

Το άρθρο υπογραμμίζει ακόμη ότι οι τεχνητοί νευρώνες είναι ιδανικοί για ιατρικά εμφυτεύματα με το δελτίο τύπου που εξέδωσε ο συντονιστής του έργου CResPace του Πανεπιστημίου του Μπαθ να συνοψίζει τα ευρήματα της μελέτης. «Ουσιαστικά, οι τεχνητοί νευρώνες δεν συμπεριφέρονται μόνο σαν βιολογικοί νευρώνες, αλλά χρειάζονται μόνο το ένα δισεκατομμυριοστό από τη ενέργεια ενός μικροεπεξεργαστή, καθιστώντας τα ιδανικά για χρήση σε ιατρικά εμφυτεύματα και άλλες βιοηλεκτρονικές συσκευές».

Οπως μάλιστα επισημαίνει το δελτίο Τύπου: «Οι τεχνητοί νευρώνες θα μπορούσαν να αποκαταστήσουν τα νοσούντα βιο-κυκλώματα με την αναπαραγωγή της υγιούς λειτουργίας τους και την κατάλληλη ανταπόκριση στις βιολογικές αντιδράσεις για την αποκατάσταση της σωματικής λειτουργίας. Στην καρδιακή ανεπάρκεια, για παράδειγμα, οι νευρώνες στη βάση του εγκεφάλου δεν ανταποκρίνονται σωστά στην ανατροφοδότηση του νευρικού συστήματος και με τη σειρά τους δεν στέλνουν τα σωστά σήματα στην καρδιά, με αποτέλεσμα αυτή να μην έχει την αιμοδυναμική που θα είχε υπό φυσιολογικές συνθήκες».

Επισημαίνει ακόμη τις προκλήσεις που σχετίζονται με τη δημιουργία τεχνητών νευρώνων και εξηγεί πώς οι επιστήμονες κατάφεραν να τις ξεπεράσουν: «Οι ερευνητές μελέτησαν επιτυχώς το θέμα και εξήγαγαν εξισώσεις προκειμένου να εξηγήσουν πώς νευρώνες ανταποκρίνονται σε ηλεκτρικά ερεθίσματα από άλλα νεύρα, κάτι απίστευτα περίπλοκο». Οπως δήλωσε στο περιοδικό ο καθηγητής Αλέν Νογκαρέ από το Πανεπιστήμιο του Μπαθ: «Η δουλειά παρέχει μια ισχυρή όσο και λεπτομερή μέθοδο αναπαραγωγής των ηλεκτρικών ιδιοτήτων των πραγματικών νευρώνων».

Προσθέτει ότι η ομάδα «αναπτύσσει έξυπνους βηματοδότες που δεν θα τονώσουν μόνο την καρδιά προκειμένου να αντλεί με σταθερό ρυθμό, αλλά χρησιμοποιεί αυτούς τους νευρώνες για να ανταποκρίνονται σε πραγματικό χρόνο στις απαιτήσεις που τίθενται από την καρδιά. Αλλες πιθανές εφαρμογές θα μπορούσαν να είναι η θεραπεία καταστάσεων όπως οι εκφυλιστικές ασθένειες του Αλτσχάιμερ και των νευρώνων γενικότερα».

Το πρόγραμμα CResPace (Adaptive Bio-electronics for Chronic Cardiorespiratory Disease) που υποστηρίζει τη σχετική μελέτη, προγραμματίζεται να λήξει τον Δεκέμβριο του 2021. Η τεχνολογία που αναπτύχθηκε από το έργο περιλαμβάνει προσαρμoστή καρδιακού επανασυγχρονισμού που βασίζεται σε μικρά νευρικά δίκτυα γνωστά ως κεντρικές γεννήτριες μοτίβων (CPGs). Συμπερασματικά τα τεχνητά νευρικά κύτταρα υπόσχονται πολλά ωστόσο ο δρόμος, όπως τονίζουν οι επιστήμονες, είναι ακόμη μακρύς...


 

ΝΗΣΙΔΕΣ
Φορητή συσκευή κατά του Αλτσχάιμερ
ένα ιατρικό εγχείρημα έχει ξεκινήσει στη Βρετανία. Πρόκειται για τη δημιουργία μιας πρωτοποριακής φορητής συσκευής, η οποία θα έχει τη δυνατότητα να εντοπίζει την ανάπτυξη του Αλτσχάιμερ.
Φορητή συσκευή κατά του Αλτσχάιμερ
ΝΗΣΙΔΕΣ
Τεχνολογία vs τρομοκρατία
«Σε ποιο βαθμό η τεχνολογία αιχμής μπορεί να αποβεί αποτελεσματική για την καταπολέμηση της τρομοκρατίας;», διερωτάται σε επιστημονικό του άρθρο το περιοδικό της Ευρωπαϊκής Επιτροπής «Cordis».
Τεχνολογία vs τρομοκρατία
ΝΗΣΙΔΕΣ
Φως στα μυστικά του εγκεφάλου
Η Ε.Ε. υποστηρίζει την έρευνα στον τομέα του εγκεφάλου μέσω προγραμμάτων-πλαισίων έρευνας και καινοτομίας με επένδυση 3,2 δισεκατομμυρίων ευρώ έως τώρα στο πρόγραμμα «Ορίζοντας 2020».
Φως στα μυστικά του εγκεφάλου
ΝΗΣΙΔΕΣ
Η καινοτομία είναι γυναικεία υπόθεση
Πολύ ψηλά στην καινοτομία βρίσκεται το γυναικείο φύλο όπως προκύπτει από τις δηλώσεις του επιτρόπου για την Ερευνα, την Επιστήμη και την Καινοτομία, Κάρλος Μοέδας, ο οποίος ανακοίνωσε τις τέσσερις νικήτριες...
Η καινοτομία είναι γυναικεία υπόθεση
ΝΗΣΙΔΕΣ
Ο τρόμος των βιοχημικών όπλων
Ο αμερικανικός στρατός είναι πάντα έτοιμος προκειμένου να αντιμετωπίσει νέους επικίνδυνους μικροοργανισμούς και μικρόβια τα οποία προκαλούν παγκόσμια ανησυχία, όπως ο ιός του Εμπολα ή ο Coxsackie. Για την...
Ο τρόμος των βιοχημικών όπλων
ΝΗΣΙΔΕΣ
«I feel you»… Covid-19
Ενα νέο έξυπνο βραχιολάκι χειρός (smartband), θα βοηθήσει στην επίτευξη της κοινωνικής αποστασιοποίησης, με στόχο τον έλεγχο της εξάπλωσης του Covid-19. Η μικρή «έξυπνη» φορητή συσκευή αναπτύχθηκε από ομάδα...
«I feel you»… Covid-19

Η efsyn.gr θεωρεί αυτονόητο ότι οι αναγνώστες της έχουν το δικαίωμα του σχολιασμού, της κριτικής και της ελεύθερης έκφρασης και επιδιώκει την αμφίδρομη επικοινωνία μαζί τους.

Διευκρινίζουμε όμως ότι δεν θέλουμε ο χώρος σχολιασμού της ιστοσελίδας να μετατραπεί σε μια αρένα απαξίωσης και κανιβαλισμού προσώπων και θεσμών. Για τον λόγο αυτόν δεν δημοσιεύουμε σχόλια ρατσιστικού, υβριστικού, προσβλητικού ή σεξιστικού περιεχομένου. Επίσης, και σύμφωνα με τις αρχές της Εφημερίδας των Συντακτών, διατηρούμε ανοιχτό το μέτωπο απέναντι στον φασισμό και τις ποικίλες εκφράσεις του. Έτσι, επιφυλασσόμαστε του δικαιώματός μας να μην δημοσιεύουμε ανάλογα σχόλια.

Σε όσες περιπτώσεις κρίνουμε αναγκαίο, απαντάμε στα σχόλιά σας, επιδιώκοντας έναν ειλικρινή και καλόπιστο διάλογο.

Η efsyn.gr δεν δημοσιεύει σχόλια γραμμένα σε Greeklish.

Τέλος, τα ενυπόγραφα άρθρα εκφράζουν το συντάκτη τους και δε συμπίπτουν κατ' ανάγκην με την άποψη της εφημερίδας