שתלי מוח השתפרו באופן דרמטי בשנים האחרונות, אך הם עדיין פולשניים ולא אמינים. סוג חדש שלשימוש בנוירונים חיים ליצירת קשרים עשוי להיות העתיד.
בעוד שחברות כמו Neuralink סיפקו לאחרונה כמהממה שניתן להשיג על ידי חיבור מוחות למחשבים, לטכנולוגיה עדיין יש מגבלות רציניות המונעות שימוש רחב יותר.
גישות לא פולשניות כמו אלקטרואנצפלוגרמות (EEG) מספקות רק קריאות גסות של אותות עצביים, מה שמגביל את הפונקציונליות שלהם. השתלה ישירה של אלקטרודות במוח יכולה לספק קשר הרבה יותר ברור, אבל קשה להצדיק הליכים רפואיים מסוכנים שכאלה עבור כולם מלבד המצבים החמורים ביותר.
הסטארט-אפ Science Corporation מקליפורניה חושב ששתל המשתמש בתאי עצב חיים כדי להתחבר למוח יכול לאזן טוב יותר בטיחות ודיוק. במחקר אחרון ללא ביקורת עמיתיםפורסם ב-bioarXiv, הקבוצה הראתה שמכשיר אב טיפוס יכול להתחבר למוחות של עכברים ואפילו לאפשר להם לזהות אותות אור פשוטים.
"היתרונות העיקריים של שתל ביו-היברידי הם שהוא יכול לשנות באופן דרמטי את חוקי קנה המידה של כמה נוירונים אתה יכול להתממשק מול כמה נזק אתה עושה למוח", אלן מרדינלי, מנהל הביולוגיה בחברת Science Corporation.סיפרמדען חדש.
מנכ"ל החברה מקס חודק הוא נשיא לשעבר של Neuralink, והחברה שלו מייצרת גם שתל רשתית באמצעות אלקטרוניקה קונבנציונלית יותר שיכולהבחלק מהמטופלים. אבל החברה ערכה ניסויים במה שמכונה גישות "ביו-היברידיות", שלדעת Hodak יכולה לספק פתרון בר-קיימא יותר לטווח ארוך עבור ממשקי מוח-מכונה.
"הכנסת כל דבר למוח הורסת בהכרח כמות מסוימת של רקמת מוח", כתב ב-aהפוסט האחרון בבלוג. "השמדת 10,000 תאים כדי להקליט מ-1,000 עשויה להיות מוצדקת לחלוטין אם יש לך פציעה רצינית ואלף הנוירונים האלה יוצרים ערך רב - אבל זה באמת כואב כמאפיין קנה מידה."
במקום זאת, החברה פיתחה מבנה דמוי חלת דבש העשוי מסיליקון הכולל יותר מ-100,000 "מיקרו-בארות" - חורים גליליים בעומק של כ-15 מיקרומטר. נוירונים בודדים מוכנסים לכל אחת מבורות המיקרו הללו, ולאחר מכן ניתן להשתיל את המערך בניתוח על פני המוח.
הרעיון הוא שבעוד הנוירונים נשארים מאוכסנים בשתל, האקסונים שלהם - גדילים ארוכים הנושאים אותות עצביים הרחק מגוף התא - והדנדריטים שלהם - המבנים המסועפים היוצרים סינפסות עם תאים אחרים - יהיו חופשיים להשתלב עם המארח של המארח. תאי מוח.
כדי לראות אם הרעיון עובד בפועל הם התקינו את המכשיר בעכברים, תוך שימוש בנוירונים שעברו שינוי גנטי כדי להגיב לאור. שלושה שבועות לאחר ההשתלה, הם ביצעו סדרה של ניסויים שבהם אימנו את העכברים להגיב בכל פעם שאור האיר על המכשיר. העכברים הצליחו לזהות מתי זה קרה, דבר המצביע על כך שהנוירונים הרגישים לאור התמזגו עם תאי המוח המקומיים שלהם.
אמנם מדובר בימים הראשונים, אך לגישה יש יתרונות משמעותיים. אתה יכול לסחוט הרבה יותר נוירונים לתוך שבב בקנה מידה מילימטר מאשר אלקטרודות וכל אחד מהנוירונים האלה יכול ליצור קשרים רבים. זה אומר שרוחב הפס הפוטנציאלי של מכשיר ביו-היבריד יכול להיות הרבה יותר מאשר שתל עצבי רגיל. הגישה גם הרבה פחות מזיקה למוחו של המטופל.
עם זאת, משך החיים של מכשירים מסוג זה יכול להדאיג - לאחר 21 יום, רק 50 אחוז מהנוירונים שרדו. והחברה צריכה למצוא דרך להבטיח שהנוירונים לא יתירו תגובה חיסונית שלילית אצל המטופל.
אם הגישה עובדת, זו יכולה להיות דרך אלגנטית ובטוחה יותר למזג אדם ומכונה.
קרדיט תמונה:תאגיד המדע