علماء روس يبتكرون العنصر الأساسي لتركيب أطراف اصطناعية عصبية لمرضى الصرع

© AP Photo

عشتارتيفي كوم- وكالة سبوتنك/

تمكن علماء روس من جامعة لوباتشيفسكي الحكومية في روسيا، من ابتكار العنصر الأساسي لتركيب أطراف اصطناعية عصبية لمرضى الصرع.

ولأول مرة، تم استخدام مشبك اصطناعي يعتمد على مقاومة ذاكرة لمعالجة الإشارات من خلايا الحُصين واستجابت المشبكية المقاومة للذاكرة للنشاط الكهربائي للخلايا العصبية الحية، ما يدل على اللدونة المشبكية.

وقالت ماريا كوريازكينا، مؤلفة الدراسة والباحثة في مختبر الأنظمة المتعددة المستقرة العشوائية بجامعة لوباتشيفسكي الحكومية الروسية: "في التجارب التي أجريت في المختبر، أظهرنا أن المقاوم الذاكري يستجيب للإشارات العصبية كجزء من نظام حي. وأظهرت الاختبارات التي أجريت على خلايا الدماغ السليمة والمصابة بالصرع أن الجهاز قادر على التعرف على الإشارات الصرعية وإمكانية منعها. يمكننا تنظيم توصيل الميمرستور بسلاسة لنقل إشارة عصبية طبيعية وقمع النوبات الصرعية".

ووفقا للدراسة التي نشرتها مجلة "ساينتفيك راشا" العلمية، تتمتع المقاومات الذاكرية بالقدرة على أداء وظائف كل من الخلايا العصبية والمشابك وتوليد المعلومات ومعالجتها وتخزينها. ستعمل العناصر الإلكترونية الدقيقة الجديدة على تحسين الأطراف الاصطناعية العصبية المعروفة، مما يجعلها أرخص وأسرع وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة. وستكون الأطراف العصبية الاصطناعية المعتمدة على المقاومات الذاكرية مصغرة أيضًا، وهو أمر مهم للاستخدام في الممارسة الطبية.

وقالت ألبينا ليبيديفا، المؤلفة المشاركة في الدراسة والباحثة البارزة في معهد أبحاث علوم الأعصاب بجامعة لوباتشيفسكي، إن "تطوير قاعدة المكونات الإلكترونية القائمة على مبادئ فيزيائية جديدة يسهم في تطوير جيل جديد من الأجهزة العصبية الاصطناعية والعصبية التعديلية. في هذا المشروع، أظهرنا نهجًا جديدًا لنمذجة النشاط الصرعي في التجارب المختبرية وأظهرنا المبادئ الأساسية لتشغيل الأطراف الاصطناعية العصبية الذاكرية على مستوى الشبكة الخلوية".

وعلقت ماريا كوريازكينا: "تتبادل الخلايا العصبية الإشارات التناظرية. في الإلكترونيات الدقيقة التقليدية، يمكن نمذجتها باستخدام الترانزستورات والمكبرات والمكونات القياسية الأخرى. وستكون النتيجة أنظمة كبيرة ذات استهلاك عالي للطاقة وسرعة تشغيل منخفضة. وبسبب تعدد استخداماتها، فإن المقاومات الذاكرية ستجعل الدوائر العصبية الاصطناعية أكثر إنتاجية ودقة وبساطة بشكل كبير".

ووفقا للدراسة التي نشرتها مجلة "ساينتفيك راشا" العلمية، استخدمت الدراسة مقاومات ذاكرية تعتمد على ثاني أكسيد الزركونيوم المستقر، والتي تم إنشاؤها في مختبر الإلكترونيات النانوية للمقاومات الذاكرية في جامعة لوباتشيفسكي الحكومية.