ПРИХОВАТИ

На крок ближче до нейролінку та цифрового збереження спогадів

Американські дослідники створили квантовий матеріал, який може допомогти трансформувати електрохімічні сигнали мозку в електричні, придатні для обробки комп’ютером.

Це тільки перший крок до можливості завантаження думок на певний носій або для контролю здоров’я людини за допомогою гаджетів. І так, це не наукова фантастика, а перші кроки до реалізації технології.

Наразі вчені займаються функціональними інтерфейсами, які пов’язують електроніку та біологічні речовини. Це є вкрай важливим не тільки для медичних наук, але й для біоінженерії.

“Ми з упевненістю можемо сказати, що цей матеріал відкриває потенційний шлях до розробки комп’ютерного пристрою, який зможе зберігати та передавати спогади,”

– каже Шрірам Раманатхан, інженер з Університету Пердью.

“Дослідники повідомляють про виявлення спонтанного (без зовнішнього введення енергії) перенесення водню з біологічних реакцій глюкози у квантовий матеріал структури перовськіту.”

Схематичне зображення, що показує процес взаємодії гострого зрізу мозку з пристроєм HRP – SNO. © 2015 Allen Institute for Brain Science

Передача електричних сигналів

Дослідники встановили, що за допомогою специфічної ферментної модифікації у фізіологічних середовищах можна контролювати спонтанне перенесення водню від дофаміну – нейромедіатора, який передає емоційну реакцію та контролює м’язову активність.

Перенесення водню з біологічних реакцій до поверхневого шару складного оксиду викликає в ньому унікальну реакцію: сильне відштовхування електричних зарядів, що локалізує носії заряду та пригнічує електричну провідність.

Важливо додати, що система сильно реагує навіть на наднизькі концентрації біологічних маркерів. Дослідники підкреслили, що матеріал не чутливий до багатьох молекул, окрім глюкози та дофаміну. Під час контакту матеріалу з молекулами глюкози, оксиди наче захоплювали водень з глюкози за допомогою ферментів. Те ж саме сталося з дофаміном на зрізі мишачого мозку. Ця властивість дозволила матеріалу “витягувати” атоми самостійно, без джерела енергії.

Новітнє дослідження відкриває шлях не лише до можливості одного дня завантажувати та зберігати спогади, але дає поштовх до аналізу стану здоров’я людини за допомогою напівпровідників.

Nature Communications (2019), doi: 10.1038/s41467-019-09660-6.

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.

Total
46
Shares
46 Shares:
Перегляньте також
Далі

Дивний парадокс «квантового голубника» знайшов своє підтвердження

Команда дослідників з Каліфорнії провела експеримент, який підтвердив так званий парадокс «квантового голубника». Це один із перших експериментів,…