A tudósok először dolgoztak ki, és működtettek sikeresen egy olyan neurális hálózatot, amely lehetővé teszi a biológiai és a szilíciumalapú mesterséges agysejtek kétirányú kommunikációját. A kutatást és annak eredményeit a Scientific Reports folyóiratban ismertették.
A Southamptoni Egyetem kísérlete során a kutatók hibrid idegi hálózatot hoztak létre, ami azt jelenti, hogy a biológiai és a mesterséges idegsejtek a világ különböző részein található mesterséges szinapszis útján kommunikáltak egymással az interneten keresztül. A mesterséges idegsejtek transzmisszióját már korábban is sikeresen végrehajtották, de ez volt az első alkalom, hogy egységes hálózatba kapcsolva, együttesen használták őket.
A kutatásban számos intézmény szakértője vett részt. Az olaszországi Padovai Egyetem kutatói patkánysejtekből „tenyésztettek” biológiai neuronokat laboratóriumukban, a Zürichi Egyetem és az ETH (Eidgenössische Technische Hochschule) Zürich pedig szilíciumalapú mikrochipekből készített mesterséges idegsejteket. „Az egyik legnagyobb kihívás az ilyen magas szintű kutatások elvégzésékor az élvonalbeli technológiák és a speciális szakértelem integrálása, amelyeket általában nem találunk meg egyetlen intézményen belül. Mi egy virtuális laboratórium létrehozásával értük ezt el” – mondta el Themis Prodromakis, a nanotechnológia professzora, a Centre for Electronics Frontiers at the University of Southampton igazgatója a Tartan.org-nak.
A virtuális laboratórium kutatói olyan rendszert hoztak létre a nanoelektronikus szinapszisok (memrisztorok) vezérlésére, melynek révén az olaszországi biológiai sejtek képessé váltak az interneten át jeleket továbbítani a zürichi mesterséges idegsejteknek, és ez a folyamat ellentétes irányban, Zürichtől Padováig is működött.
A jövőben e technológia segítségével újabb kutatások válnak lehetővé a mesterséges idegi kommunikáció területén. A kutatók azt várják, hogy megközelítésük népszerűvé válik majd a különféle tudományágak szakértőinek körében, és felgyorsítja az innováció és a tudományos haladás ütemét az idegi interfészekkel kapcsolatos kutatás területén. Különösen az a lehetőség kecsegtet nagy reményekkel, hogy az eltérő technológiákat az interneten keresztül zökkenőmentesen összekapcsolják, hiszen ez óriási előrelépés lenne a globális együttműködés felé.
A kutatás – bár a tudományos szféra nagy reményeket fűz hozzá – egyelőre még kezdetleges fázisban van, hiszen egy Petri-csészében úszkáló neuron távolról sem azonos egy internethez csatlakoztatott emberi aggyal. Jelenleg ez egy egyszerű hálózat, amely fontos első lépés lehet az okosabb és adaptálódó protézisek és az agy-számítógép interfészek felé, valamint megteremtheti az alapjait egy olyan világnak, ahol az idegi implantátumok valódi agyi hálózatokat hoznak létre.
A technológia jövőbeni alkalmazásaival kapcsolatban Prodromakis elmondta: „Ez a fejlesztés alapot teremt egy új forgatókönyvhöz, amelyre a természetes evolúció során soha nem került volna sor: a biológiai és a mesterséges idegsejtek összekapcsolhatóvá válnak, és globális hálózatokon keresztül kommunikálnak, megalapozva ezzel a neuroelektronika internetét.”
A kutatás eredményei emellett használhatóak arra is, hogy az agy diszfunkcionális részeit a jövőben AI-chipekkel helyettesítsék.
Hegyi Heni, NEW technology