Неврофизиолози от САЩ създадоха прототип на "биоробот", като свързаха фрагмент от гръбначния мозък на плъх с изкуствено създадени мускули и се научиха как да го контролират. Описание на тяхната работа беше публикувано от научното списание APL Bioengineering.
"Традиционните роботи и киберпротези имат много проблеми. Те не са много гъвкави, не са съвместими с живата тъкан, не могат да се поправят и разлагат след края на жизнения си цикъл. Природата вече е намерила креативни решения за всички тези проблеми. Използвайки нейния опит, ние можем да създадем все по-сложни и полезни биороботи “, пишат учените.
През последните десет години неврофизиолозите и биоинженерите създадоха десетки различни киберпротези, изкуствени крайници и сетивни органи, които могат да бъдат свързани с главния или гръбначния мозък на хора и животни, използвайки специални системи, които учените наричат „невронни интерфейси“.
Например през 2012 г. лекарите за първи път свързват кибер-ръка към мозъка на парализирана жена, в резултат на което тя е в състояние сама да вдига чаша с кафе и да извършва някои други действия. През 2016 г. специалисти от американския университет Дюк свързаха мозъка на пациент с роботизирана количка и преди година възстановиха способността на пациента да ходи със специален стимулатор на гръбначния мозък.
Векът на биороботите
Неврофизиолозите от университета в Илинойс в Урбана-Шампейн (САЩ) под ръководството на професор Марта Джилет се опитват от много години да предприемат следващата логична стъпка - да разберат как да създават и свързват към тялото кибер-крайници и сетивни органи, които се състоят от изкуствено създадени тъкани и клетки.
Това ще реши много проблеми, които са свързани с ненадеждността и нестабилността на технологиите и невронните интерфейси, както и с факта, че те не са напълно съвместими с биологичните тъкани. Например, изкуствените мускули и органи ще могат да поддържат жизнените функции и да възстановяват незначителни щети при работа, което не може да се постигне при работа с механични протези.
Много учени, както отбелязват Джилет и нейните колеги, смятат, че гръбначният мозък на хората и животните може да се научи да управлява работата на подобни "биопротези" без никаква намеса от страна на лекарите. Те тествали тази теория на практика, като свързали изкуствено създадени мускули с фрагмент от гръбначния мозък на плъх.
Както показали експериментите, в рамките на седем дни невроните на гръбначния мозък "враснали" в мускулите и започнали да им изпращат сигнали. В резултат изкуствените мускули започнали периодично да се свиват. Използвайки различни химикали и електрически сигнали, неврофизиолозите се научили да контролират тези съкращения, въздействайки върху фрагмент от гръбначния мозък.
"Когато проучихме как са устроени връзките между мускулите и нервните клетки, бяхме много изненадани, че те много приличат на това как се развива периферната нервна система вътре в ембрионите на животни. Това предполага, че фрагменти от гръбначния мозък могат да бъдат използвани за пълен контрол на мускулите дори извън тялото", обобщи друг разработчик, колегата на Марта, Колин Кауфман.
