Исследователи из Института биоинженерных разработок имени Висса при Гарвардском университете представили новый тип биороботов — крошечные структуры, оснащенные настоящей нервной системой. Результаты работы показывают, что нейроны способны напрямую управлять поведением таких организмов, передает inbusiness.kz со ссылкой на Наука.
Ранее ученые создавали ксеноботов - простые биоконструкции из клеток кожи лягушки, которые могли перемещаться, но не имели внутреннего механизма управления. Новая разработка, получившая название нейророботы, отличается тем, что в их структуру встроены нейронные клетки. Они формируют сети и взаимодействуют с клетками, отвечающими за движение.
В основе технологии лежит использование клеток эмбрионов африканской шпорцевой лягушки Xenopus laevis - одного из ключевых объектов исследований в биологии развития. На раннем этапе формирования биоробота ученые внедряют внутрь заживающей ткани нейрональные клетки-предшественники.
Сам процесс занимает немного времени: сначала ткань приобретает сферическую форму, затем внутрь вводятся нейронные элементы. Уже через сутки структура полностью стабилизируется, а еще через день появляются сформированные нейроны. После этого биороботы начинают двигаться и демонстрируют более сложные модели поведения по сравнению с предыдущими версиями.
Главная особенность новой разработки заключается в активной роли нервной системы. Нейроны не просто присутствуют в структуре, а формируют связи друг с другом и с двигательными клетками. Это влияет как на поведение, так и на форму биоробота, делая его более вытянутым и подвижным.
Проведенные эксперименты с веществами, нарушающими передачу сигналов между нейронами, подтвердили эту зависимость: при блокировке связей поведение нейророботов заметно менялось. Это доказывает, что именно нервная система играет ключевую роль в управлении их движением.
Кроме того, ученые обнаружили изменения в экспрессии генов, включая те, что связаны с развитием сенсорных систем. Это может означать, что в будущем такие биороботы смогут не только двигаться, но и реагировать на окружающую среду.
По словам руководителя проекта Дональда Ингбера, подобные разработки меняют представление о границе между живыми организмами и машинами. В перспективе нейророботы могут открыть новые возможности для фундаментальных исследований и привести к созданию инновационных медицинских технологий, которые пока сложно представить.
Читайте по теме:
Роботов-гуманоидов хотят производить в Астане
