बाटा विश्वविद्यालय ने एक इलेक्ट्रॉनिक एनालॉग न्यूरॉन बनाया

बाथ यूनिवर्सिटी के वैज्ञानिकों की एक टीम ने एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण विकसित किया है जो डेवलपर्स के अनुसार, न्यूरॉन्स के व्यवहार की नकल करता है । अब तक, एक कृत्रिम न्यूरॉन केवल एक प्रकार की मानव तंत्रिका कोशिकाओं की भूमिका निभाता है जो मस्तिष्क में काम करते हैं - वे जो श्वसन और दिल की धड़कन के लिए जिम्मेदार हैं।

हालांकि, डेवलपर्स ने कहा कि उनकी तकनीक अन्य न्यूरॉन्स बनाने के लिए संभव बनाती है, जो मस्तिष्क में काम करते हैं और जो पूरे शरीर में तंत्रिका अंत में स्थित हैं। इलेक्ट्रॉनिक न्यूरॉन्स जो मुख्य कार्य करते हैं, वह वास्तविक कोशिकाओं की विद्युत गतिविधि को पुन: उत्पन्न करना है।

और न केवल गतिविधि, बल्कि वह कार्य जो एक वास्तविक न्यूरॉन करता है यदि यह अन्य कोशिकाओं से जुड़ा होता है। यह एक एनालॉग सिम्युलेटर की तरह कुछ है जो गणना नहीं करता है और "अंक" के साथ काम नहीं करता है।

यह ध्यान देने योग्य है कि परियोजना में अंतर्निहित विचार नया नहीं है। इसे 20 वीं शताब्दी के मध्य में वैज्ञानिकों एलन लॉयड हॉजकिन और एंड्रयू हक्सले ने आवाज दी थी। उन्होंने सुझाव दिया कि एक न्यूरॉन को कृत्रिम रूप से पुन: पेश किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, आपको एक झिल्ली का उपयोग करने की आवश्यकता होती है जो विद्युत सर्किट की तरह काम करती है। यह, बदले में, चार अलग-अलग तत्वों से युक्त होता है, जिसमें एक संधारित्र और परिवर्तनीय चालकता के साथ तीन स्वतंत्र आयन चैनल शामिल होते हैं।

वैज्ञानिकों ने एक गणितीय मॉडल भी विकसित किया है जो आयन चालकता के साथ आयन चैनलों के संचालन का वर्णन करता है। जैसा कि यह निकला, यह मॉडल वास्तव में काम करता है, लेकिन केवल सिद्धांत और बिजली से संबंधित प्रयोगों में।

और एक कृत्रिम न्यूरॉन बनाने की आवश्यकता है, क्योंकि यह बहाल करने का एकमात्र तरीका है, उदाहरण के लिए, एक क्षतिग्रस्त तंत्रिका तंत्र। लेकिन कृत्रिम या क्षतिग्रस्त लोगों को बदलने वाले तत्वों को वास्तविक न्यूरॉन्स की तरह काम करना चाहिए।

यह समस्या एक कृत्रिम न्यूरॉन द्वारा हल की गई है, जिसे वैज्ञानिक एलेन नोगारे के मार्गदर्शन में विकसित किया गया है। वैज्ञानिकों के अनुसार, एक कृत्रिम न्यूरॉन एक विशिष्ट विद्युत सर्किट में, बाहरी कारकों के लिए एक वास्तविक न्यूरॉन की प्रतिक्रिया को पुन: उत्पन्न करना संभव बनाता है।


विकास की खामी अब डिवाइस का बड़ा आकार है। यह एक सिलिकॉन चिप है। लेकिन फिर सिस्टम पूरी तरह से हॉजकिन-हक्सले मॉडल और नए मॉडल दोनों के अनुरूप है। चिप की सटीकता लगभग 96% है।

वैज्ञानिकों ने एक न्यूरॉन के संचालन का परीक्षण करने का निर्णय लिया, जिसके लिए उन्होंने एक वास्तविक प्रणाली का निर्माण किया - हिप्पोकैम्पस की पिरामिड कोशिकाएं और चूहा श्वसन केंद्र के न्यूरॉन्स। इस प्रणाली को इसके उत्कृष्ट ज्ञान के कारण चुना गया था: वैज्ञानिक जानते हैं कि तंत्रिका कोशिकाएं कैसे और कहां स्थित हैं, और वे न्यूरॉन्स के अनुपात को जानते हैं। नतीजतन, यह पता चला कि कृत्रिम न्यूरॉन्स से कृत्रिम एनालॉग बनाए जा सकते हैं, बशर्ते कि छह प्रकार के मॉडल आयन चैनल काम के विशिष्ट एल्गोरिदम के साथ पेश किए जाएं।

फिर, निर्मित प्रणालियों पर विद्युत संकेतों के विभिन्न अनुक्रमों का परीक्षण किया गया। जैसा कि यह निकला, दालों के प्रजनन की सटीकता वास्तविक परिस्थितियों के बहुत करीब थी - 94% से 97% तक ।

नेटवर्क पर अध्ययन के बारे में जानकारी सामने आने के बाद, उन्होंने इस परियोजना के बारे में बात करना शुरू कर दिया कि यह तंत्रिका तंत्र को नुकसान के साथ जुड़े रोगों के इलाज के लिए मुख्य एक बन सकता है। हालांकि, यह पूरी तरह से सच नहीं है, परियोजना के परिणामों का व्यावहारिक उपयोग अभी भी बहुत दूर है।



मुख्य समस्या यह है कि "न्यूरॉन" बहुत बड़ा है, यह एक चिप है। इसे शरीर में प्रत्यारोपित करना एक आसान काम नहीं है, जो इस तथ्य से जटिल है कि आपको अभी भी कृत्रिम कोशिकाओं के बीच संबंध बनाने की आवश्यकता है। ये बंधन चैनल बनाते हैं जो विद्युत प्रवाह का संचालन करते हैं।

फिर भी, साधारण बायोनिक कृत्रिम अंग का विकास, साथ ही मानव तंत्रिका तंत्र को कंप्यूटर से जोड़ने के लिए इंटरफेस, काफी आशाजनक है। यहां, अब चिप्स का उपयोग करने का अवसर है, इसलिए परियोजना के लेखकों को निकट भविष्य में इस संभावना का अध्ययन करने की संभावना है।