Учёные создали искусственное соединение для нейронов (биогибридный синапс), которое работает с помощью тех же химических веществ, что и его естественные аналоги
Способ общения нейронов
Что же такое Синапс? Это место контакта между двумя нейронами или между нейроном и эффекторной клеткой. (при этом между парой нейронов может быть множество "параллельных" синапсов).
Подавляющее большинство синапсов в нервной системе — химические. В таких синапсах информация передаётся с помощью специального химического вещества — нейромедиатора.
Нейромедиаторы в свою очередь являются биологически активными субстанциями, которые исполняют роль мессенджеров в организме.
Когда нервный сигнал достигает пресинаптической мембраны, та выделяет в синаптическую щель нейромедиатор. Но передача сигнала возможно только в одну сторону. Пресинаптическая мембрана "умеет" вырабатывать нейромедиатор, а постсинаптическая — его улавливать, но не наоборот.
Ключ к памяти
Химические синапсы — пластичны. Они обладают изменением способности проводить сигнал. Таким образом мы можем запечатлеть, сохранить и воспроизвести информацию, которая поступает к нам из внешнего мира, и естественно в дальнейшем воспроизводить её и применять на деле.
Думаю, вы помните из моей статьи о человеческой памяти о существовании долгосрочной и краткосрочной памяти.
Почти настоящие синапсы
Эксперименты над соединением живых нейронов с помощью искусственных синапсов. Но до этого момента такие системы были электронными, и синапсы не реагировали на нейромедиатор, выделяемый живой клеткой
Теперь международная команда исследователей разработала искусственный синапс, реагирующий на природный нейромедиатор дофамин (гормон мотивации).
Теперь живая клетка выступает в качестве пресинаптической мембраны, выделяя дофамин она вступает в химическую реакцию, окисляясь до о-хинона. Молекулы о-хинона затем достигают электрода, играющего роль постсинаптической мембраны – так синапс проводит сигнал.
Но для сходства с настоящим синапсом ему необходимо изменить свою проводимость. Это было решено с помощью расположения за постсинаптическим электродом канала, заполненного электролитом на основе воды.
Испытания проводились на эмбриональных стволовых клетках крысы (клетка PC12). Клетка PC12 была выбрана из-за своего сходства с оригинальными исходниками и к тому же она способна вырабатывать дофамин.
Как проводились эксперименты?
Происходило раздражение живой клетки, для того, чтобы заставить их выделять нейромедиатор. Эксперименты показали, что синапс действительно проводит сигнал, когда в синаптическую щель поступает порция дофамина. Эксперты продемонстрировали также кратковременное и долговременное изменение проводимости синапса.
Для чего разворачивается эта масштабная компания? Учёные надеются, что их разработка позволит создать множество полезных вещей, от систем, по-настоящему глубоко интегрирующих мозг с электроникой, до новых исследовательских инструментов для нейробиологов.
Более подробно об этом достижение вы можете прочесть в научной статье, опубликованной в журнале Nature Materials
♥ Понравилась статья? Подпишись на мой канал, чтобы не пропустить много нового и интересного материала ♥
И ещё парочка статей, которые могут вам понравиться →
Психологический Тест Эббингауза на грамотность
Ассоциация. Что это? Как она возникает?
Эффект Дежавю - как ощущается и какие теории о его происхождении известны