Une équipe de scientifiques de l'Université de Bath a développé un appareil électronique qui, selon les développeurs,
copie le comportement des neurones . Jusqu'à présent, un neurone artificiel ne joue le rôle que d'un seul des types de cellules nerveuses humaines qui fonctionnent dans le cerveau - celles qui sont responsables de la respiration et du rythme cardiaque.
Cependant, les développeurs ont déclaré que leur technologie permet de créer d'autres neurones, à la fois ceux qui fonctionnent dans le cerveau et ceux situés dans les terminaisons nerveuses dans tout le corps. La tâche principale des neurones électroniques est de reproduire l'activité électrique des cellules réelles.
Et pas seulement l'activité, mais le travail qu'un vrai neurone ferait s'il était connecté à d'autres cellules. C'est quelque chose comme un simulateur analogique qui n'effectue pas de calculs et ne fonctionne pas avec un «chiffre».
Il convient de noter que l'idée sous-jacente au projet n'est pas nouvelle. Il a été exprimé par les scientifiques Alan Lloyd Hodgkin et Andrew Huxley au milieu du 20e siècle. Ils ont suggéré qu'un neurone pourrait être reproduit artificiellement. Pour ce faire, vous devez utiliser une membrane qui fonctionne comme un circuit électrique. Il se compose à son tour de quatre éléments différents, dont un condensateur et trois canaux ioniques indépendants à conductivité variable.
Les scientifiques ont également développé un modèle mathématique qui décrit le fonctionnement des canaux ioniques à conductivité variable. Il s'est avéré que ce modèle fonctionne vraiment, mais uniquement en théorie et dans des expériences liées à l'électricité.
Et il est nécessaire de créer un neurone artificiel, car c'est le seul moyen de restaurer, par exemple, un système nerveux endommagé. Mais les éléments ajoutés qui remplacent ceux artificiels ou endommagés devraient fonctionner comme de vrais neurones.
Ce problème est résolu par un neurone artificiel, développé sous la direction du scientifique Alain Nogare. Selon les scientifiques, dans un neurone artificiel un circuit électrique spécifique, il permet de reproduire la réaction d'un vrai neurone à des facteurs externes.
L'inconvénient du développement est maintenant la grande taille de l'appareil. Ceci est une puce de silicium. Mais alors, le système est entièrement compatible avec le modèle Hodgkin-Huxley et les modèles plus récents. La précision de la puce est d'environ 96%.
Les scientifiques ont décidé de tester le fonctionnement d'un neurone, pour lequel ils ont modélisé un véritable système - les cellules pyramidales de l'hippocampe et les neurones du centre respiratoire du rat. Ce système a été choisi en raison de son excellente connaissance: les scientifiques savent comment et où se trouvent les cellules nerveuses, et ils connaissent le rapport des neurones. En conséquence, il s'est avéré que des analogues artificiels peuvent être créés à partir de neurones artificiels à condition que six types de canaux ioniques modèles soient introduits avec un algorithme de travail spécifique.
Ensuite, différentes séquences de signaux électriques ont été testées sur les systèmes créés. Il s'est avéré que la précision de la reproduction des impulsions était très proche des conditions réelles -
de 94% à 97% .
Après que des informations sur l'étude soient apparues sur le réseau, ils ont commencé à parler du projet qui pourrait devenir le principal pour le traitement des maladies associées aux dommages au système nerveux. Cependant, ce n'est pas entièrement vrai, l'utilisation pratique des résultats du projet est encore très loin.
Le principal problème est que le "neurone" est très gros, c'est une puce. L'implanter dans le corps n'est pas une tâche facile, ce qui est compliqué par le fait que vous devez toujours créer des connexions entre les cellules artificielles. Ces liaisons forment des canaux qui conduisent le courant électrique.
Néanmoins, le développement de prothèses bioniques simples, ainsi que d'interfaces pour connecter le système nerveux humain à un ordinateur, est assez prometteur. Ici, il y a une possibilité d'utiliser des puces maintenant, donc les auteurs du projet sont susceptibles d'étudier cette possibilité dans un avenir proche.
