Olimlar miya rivojlanishini kuzatish uchun Ultra yumshoq neyron sensorlarga ega kiberembrionlarni ishlab chiqdilar

Garvard universiteti tadqiqotchilari rivojlanayotgan embrion miyasi bilan birga o'sishi va to'qimalarning shikastlanishisiz shakllanishning barcha bosqichlarida neyron faolligini qayd etishi mumkin bo'lgan moslashuvchan elektronikaning yangi turini yaratdilar. Qurilma qurbaqa, aksolotl va sichqon embrionlarining miyasiga o'rnatilgan Ultra yumshoq elektron to'rlardir. Datchiklar miya to'qimalariga erta bosqichda — u hali ham tekis hujayra qatlami bo'lganida birlashadi va organlar o'sishi bilan 3D tuzilishini hosil qiladi.

Texnologiya birinchi marta embrion rivojlanishining butun davri davomida millisekundlik miqyosda neyron faolligini qayd etish imkonini berdi. To'rning qalinligi 1 mikrometrdan kam. Moslashuvchan datchiklar ftorlangan elastomerlardan tayyorlangan bo'lib, ular 2015 yilda ishlab chiqarilgan oldingi prototiplardan farqli o'laroq, o'sib borayotgan to'qima dinamikasiga cho'zilishi va moslashishi mumkin, bu esa amalga oshirilganda zarar etkazgan.

Sinovlar texnologiyaning yuqori samaradorligini ko'rsatdi. Qurbaqa va aksolotl tadpollarida sensorlar xulq-atvor reaktsiyalarini buzmasdan miyaning turli zonalarida neyron impulslarini qayd etdi. Hayvonlar yaqinlashib kelayotgan narsalarga munosabat bildirish orqali odatiy qochish xatti-harakatlarini namoyish etdilar. Shunga o'xshash natijalar sichqonlar va yangi tug'ilgan kalamushlarda sinovdan o'tkazilganda olingan — qurilmalar barqaror va sinov mavzularida stress belgilarisiz ishlagan.

Tajriba ma'lumotlari olimlarga miya rivojlanishi bilan neyron faoliyatining tabiati qanday o'zgarishini kuzatish imkonini berdi. Dastlabki bosqichlarda butun miyani qamrab oladigan sekin sinxron signallar qayd etildi va tuzilish shakllanishi bilan faollik mahalliy, tez va xilma-xil bo'lib qoldi. Kuzatishlar nafaqat fundamental nevrologiya, balki mashinani o'rganish algoritmlarini takomillashtirish uchun ham yangi imkoniyatlar ochadi.

Aksolotllar bilan ishlash natijalari alohida qiziqish uyg'otdi. Asab tizimini tiklash qobiliyatiga ega bo'lgan amfibiyalarda, quyruq shikastlanganda, miya rivojlanishining dastlabki bosqichlariga o'xshash asab faolligining keskin o'sishi kuzatildi. Ushbu kuzatuv kelajakdagi regenerativ tibbiyot tadqiqotlariga ta'sir qilishi mumkin.

Loyiha rahbari, Garvard bioinjeneriya dotsenti Jia Liu, bu ish inson embrionlaridagi tajribalar bilan bog'liq emasligini va kelajakda ularni ta'minlamasligini ta'kidladi. Asosiy e'tibor neyrorivojlanish jarayonlarini o'rganishga va kelajakda tibbiyot uchun foydali bo'lishi mumkin bo'lgan texnologiyalarni yaratishga qaratilgan.