Atklājumi.lv

Izgatavoti smadzeņu implantiem piemēroti bioelektroniski čipi

Starpuniversitāšu mikroelektronikas centra (Beļģija) speciālisti izstrādājuši unikālu mikročipu, kas efektīvi ļauj savienot dzīvās šūnas ar elektronisku iekārtu. Jaunā čipa darbību nodrošina īpaša, ar mikroizciļņiem klāta virsmas struktūra, kurā katrs izcilnis, kas vienlaikus ir arī elektrods, kalpo kā kontaktpunkts vienai šūnai.

"Veidojot čipu, mums bija jāatrod risinājumi dažādām problēmām," - stāsta Centra Bioelektronisko sistēmu grupu menedžeris Volfgangs Eberle. "Vajadzēja panākt, lai šūnas spētu izdzīvot uz čipa, lai ierīce spētu darboties mitrā vidē, lai šūnas augtu tieši uz elektrodiem un to kultūra izvietotos iespējami tuvu čipa virsmai." "Rezultātā," - Eberle rezumē, "mēs esam ieguvuši ideālu instrumentu šūnu saziņas pētniecībai."

Centra pētnieki norāda, ka mikroizciļņu čipu varēs izmantot labākai dzīvo organismu elektrofizioloģisko procesu izpētei, iegūstot pilnīgākas ziņas, piemēram, par smadzeņu darbību. Elektrogēnas šūnas kā kardiomiocīti (sirds šūnas) un neironi (smadzeņu šūnas) savstarpējā saziņā izmanto elektriskos signālus. Savukārt zināšanas par šo šūnu elektromagnētiskajām aktivitātēm ir ļoti būtiskas gan tādu traucējumu kā Alcheimera vai Parkinsona slimības cēloņu noskaidrošanā, gan medikamentu iedarbības pārbaudē, gan arī jaunu, inovatīvu terapijas metožu izstrādāšanā.

Saskaņā ar Centra preses relīzē teikto, čips ir gatavs rūpnieciskai ražošanai, kas savukārt varētu būt ļoti saistoši tādiem smadzeņu-datora saziņas līdzekļu izstrādātājiem, kā kompānijai Intel, kuras pētnieki nesen izteica prognozi, ka ap 2020.gadu plašā lietošanā tiks ieviestas smadzeņu-datora saskarsnes (interfeisa) iekārtas, ļaujot lietotājiem ar domu spēku atvērt dokumentus un sērfot internetā. Jāatzīmē, ka jau šobrīd eksistē eksperimentālas smadzeņu-datora saziņas iekārtas ar kurām, piemēram, paralizēti cilvēki var ieslēgt un izslēgt telpas apgaismojumu vai uzrakstīt e-vēstuli. Tomēr šobrīd darbojošās sistēmas ir ļoti dārgas un, cik šī raksta autoram zināms, neviena no tām nav bāzēta uz bioelektroniskiem čipiem.

Intel Pitsburgas Izpētes laboratorijas zinātnieki, atšķirībā no daudziem indivīda brīvības un privātuma tiesību aizstāvjiem, neuzskata, ka smadzeņu čipi būs diktatoriska nākotnes Lielā Brāļa instrumenti cilvēces paverdzināšanai un cilvēka pārvēršanai par elektroniski kontrolējamu un manipulējamu biorobotu. Viens no pētniekiem, Dīns Pomerlo, saka, ka viņaprāt datorlietotāji drīz izjutīs nogurumu no mehāniskās saskarsnes un paši labprātīgi vēlēsies ievietot savos galvaskausos ierīces, kas ar domu spēku nodos komandas datoram.

Manuprāt jautājums tomēr nav tik vienkāršs ne no praktiskā, ne filosofiskā aspekta un to nevar salīdzināt ar pāreju no fiziskās uz virtuālo jeb "mentālo" klaviatūru, bet gan drīzāk ar homo sapiens pārveidošanu (grūti teikt vai to varētu dēvēt par "evolūciju") par homo sapiens cyborgiensis. Smadzeņu izpēte, pateicoties tehnoloģiju attīstībai, šobrīd noris intensīvāk nekā jebkad un tādu ierīču, kā Mikroelektronikas centra čips parādīšanās ļaus spert nākošos soļus - no nosacīti rupju, diezgan aptuveni attiecīgajos smadzeņu apvidos lokalizētu elektrodu ievietošanas uz signālu noraidīšanu ar neirona līmeņa precizitāti tieši vajadzīgajās vietās un vajadzīgajā intensitātē. Pieprasījums pēc šādas tehnoloģijas ir liels - gan medicīnā, kur to varētu izmantot dažādu traucējumu un slimību terapijā, tai skaitā esošo smadzeņu implantu uzlabošanā, gan militārajā jomā, kur vienmēr, kopš vien cilvēce sākusi karot, tiek izmantoti un ļoti bieži tieši rodas jaunākie tehnoloģiju sasniegumi. Par pasaules vadošā militārā spēka - ASV vēlmi uzlabot savu karavīru kaujasspējas, to ķermeņos ievietojot elektroniskas ierīces, liecina daudzi ASV Aizsardzības ministrijas perspektīvo pētījumu pārvaldes (DARPA) finansētie pētījumi, eksperimenti un izstrādnes.

Tāpēc nav šaubu, ka smadzeņu čipi nepaliks datora klaviatūras un peles funkcionalitātes līmenī. Gluži otrādi - tiem būs maksimāli iespējamā veiktspēja, ko vien varēs ietilpināt attiecīgā izmēra ierīcēs un tos vairs nesauks par "čipiem", bet mikrodatoriem, kas apstrādās visdažādākajās ķermeņa vietās izvietotu mikro un nanosensoru nosūtītos datus, iedarbinās un regulēs implantētas ierīces, kā arī sazināsies ar citiem datoriem tīklā. Piemēram, lai nosūtītu slimnīcas datoram ziņas par individuālā pacienta veselības stāvokli. Taču, ja ierīce spēs sazināties ar kādu vienu datoru, tad tikpat labi ar to varēs savienoties jebkurš cits dators, arī tāds, par kura pieslēgšanos implanta nēsātājs neko nezina. Citiem vārdiem, šāda ierīce radīs draudus smadzeņu "uzlaušanai" un "ļaunprātīgas programmatūras uzstādīšanai", no kā likumsakarīgi izrietēs "ugunsmūra" un "antivīrusu programmatūras" uzstādīšana un versijas atjaunināšana, vajadzības gadījumā - "pārlādēšana". Vai būtnes ar šādi uzlabotām smadzenēm vēl varēs saukt par cilvēkiem? Vai tās vadīsies pēc vispārpieņemtiem vērtību kritērijiem jeb radīs kādus jaunus? Šie noteikti būs vieni no galvenajiem 21. gadsimta jautājumiem, uz kuriem diez vai būs iespējams gūt kādu precīzu, visiem pieņemamu atbildi.

Avoti:

2.imec.be, computerworld.com

© Atklajumi.lv. Pārpublicēt atļauts tikai ievērojot ŠOS NOTEIKUMUS.