Neurony wytworzone przez naukowców funkcjonują dokładnie tak, jak te oryginalnie budujące strukturę naszego mózgu – i mogą się z nimi komunikować.
Struktura neuronów w mózgu sprawa, że są niesamowicie wydajne jeśli chodzi o przekazywanie sygnałów – wedle niektórych przybliżonych obliczeń jest to nawet jeden bilion bitów na sekundę. Komórki te używają chemicznych neuroprzekaźników, tak aby impulsy elektryczne przechodziły od jednej do drugiej. Póki co, w celu leczenia chorób neurologicznych, naukowcy zdołali zmodyfikować przepływ sygnałów za pomocą stymulacji elektrycznej lub przez podawanie leków.
Zespół szwedzkich badaczy z Karolinska Institutet stworzył syntetyczne neurony, które są w stanie komunikować się chemicznie z komórkami organicznymi i zmieniać drogę impulsów, co prowadzi do skuteczniejszej poprawy funkcjonowania pacjentów dotkniętych schorzeniami neurologicznymi. Neurony te wyprodukowano z bioelektrycznych polimerów organicznych i są długości połowy palca. Potrafią wykrywać sygnały chemiczne i przekazywać je z jednego krańca do drugiego w postaci impulsu elektrycznego, który następnie przesyłają dalej przez wydzielenie neuroprzekaźnika.
Dla przetestowania urządzenia, naukowcy włożyli końcówkę sztucznej komórki do szalki Petriego, gdzie znajdowały się związki chemiczne, na które reagują neurony. Następnie monitorowano zmiany elektryczne, wywołane przez to działanie, i mierzono, jak wiele neuroprzekaźnika zostanie wytworzone na drugim końcu.
Badacze mają nadzieję że sztuczne neurony, takie jak ich urządzenie, pomogą naprawić trudności w transmisji sygnałów wewnątrz mózgu, spowodowanych chorobą bądź urazem. Zespół będzie pracował też nad tym, by uczynić swój wynalazek możliwie najmniejszym i wypróbować jego działanie w prawdziwym mózgu.
Źródło: Popsci; Zdjęcia: Karolinska Institutet
