استفاده از نانولوله‌کربنی برای تولید نورون‌های مصنوعی

محققان نشان دادند که با استفاده از نانومواد کربنی، نظیر نانولوله‌کربنی، می‌توان نورون‌های مصنوعی تولید کرد.

کد خبر: ۱۰۲۹۰۱۶

شنبه - ۰۵ شهريور ۱۴۰۱ / August 27, 2022

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، محققان نشان دادند که با استفاده از نانومواد کربنی، نظیر نانولوله‌کربنی، می‌توان نورون‌های مصنوعی تولید کرد. در این پروژه آن‌ها نورون‌هایی ساختند که می‌تواند حضور دوپامین را تشخیص داده و همچنین در پاسخ به سیگنال، دوپامین آزاد کند.

دانشمندان با کمک نانومواد نورون مصنوعی ساختند که می‌تواند حضور دوپامین را تشخیص دهد و همچنین در پاسخ به سیگنال خاصی، دوپامین آزاد کند. این نورون دارای ذرات گرافن و یک الکترود نانولوله‌ای مبتنی بر کربن است. حسگری که می‌تواند وجود انتقال دهنده‌های عصبی را تشخیص دهد به این نورون مصنوعی اضافه شد. برای ترشح دوپامین، دانشمندان از دستگاهی به نام ممریستور استفاده کردند. ممریستور استفاده شده می‌تواند دوپامین را در حضور گرما آزاد کند.

در آزمایشی برای ارزیابی توانایی این نورون مصنوعی، دانشمندان سلول‌های مغز موش‌ها را با استفاده از ظرف پتری مورد بررسی قرار دادند. نورون تازه توسعه یافته حضور دوپامین را از سلول‌های مغز موش تشخیص داد و به آن پاسخ داد. همچنین این نورون‌ها دوپامین تولید کردند که واکنشی را در سلول‌های مغز موش برانگیخت.

مانند سلول‌های طبیعی مغز، این نورون‌های مصنوعی را می‌توان برای تولید و انتقال مقادیر متفاوتی از دوپامین بسته به سیگنال‌دهی برنامه‌ریزی کرد. اگرچه این کشف هنوز در مراحل اولیه است، اما پتانسیل قابل توجهی برای سیگنال‌دهی مصنوعی مغز و استفاده‌های مختلف در علوم عصبی و رباتیک فراهم می‌کند.

استفاده از یک نورون مصنوعی با خواص دریافت و آزادسازی دوپامین کاربرد‌های بالینی نامحدودی دارد. یافته‌های فعلی می‌تواند در دستگاه‌های مصنوعی برای بازخورد بهتر بین رابط مغز و ماشین مفید باشد. اگرچه هنوز در مراحل اولیه است، اما ممکن است این نورون‌های مصنوعی بتوانند جایگزین سلول‌های طبیعی مغز شوند.

رابط مغز و ماشین کاربرد‌های متعددی در صنعت دارند، هرچند به دلیل مکانیسم انتقال الکتریکی این فناوری با موانع زیادی روبرو است. در این مطالعه جدید با ارائه نورون‌های مصنوعی دو طرفه، پتانسیل قابل توجهی برای توسعه دستگاه‌های رابط مغز و ماشین ارائه شده است. این پروژه به دنبال توسعه بهتر رابط‌های مغز و ماشین است.

دانشمندان این پروژه نورون مصنوعی را با خواص شیمیایی توسعه دادند تا امکان انتقال دوگانه بین مغز و ماشین‌ها را فراهم کنند. این کشف پتانسیل قابل توجهی در مطالعات عصبی مصنوعی ارائه می‌کند.

سیگنال‌های الکتریکی تولید شده توسط مغز فقط توسط ماشین‌ها خوانده و تفسیر می‌شوند بدون اینکه پاسخی به مغز ارسال شود. در این پروژه محققان روی ایجاد یک رابط بین مغز و دستگاه‌هایی که امکان ارتباط دو طرفه را فراهم می‌کنند، متمرکز شده است. نکته جالب این است که این رابط در یک محیط شیمیایی به جای الکتریکی کار می‌کند.