Mesterséges idegsejtekkel irányíthatóak az élő növények
Véget nem érő inspirációs forrás a természet a tudósok számára, ám mesterséges eszközeink gyakran képtelenek kommunikálni a környezetben található élőlényekkel.
Thor Balkhed
A Linköpingi Egyetem kutatói létrehoztak szerves neuronokat és szinapszisokat, amelyek képesek integrálódni természetes biológiai rendszerekkel – vívmányukat úgy demonstrálták, hogy egy Vénusz légycsapó levelét irányítottan bezárták.
A neuronok a csapat korábban kifejlesztett változataira épülnek, amelyek vékony műanyagfóliára nyomtatott szerves elektrokémiai áramkörök voltak. Mivel olyan polimerekből készültek, amelyek képesek pozitív és negatív töltésű ionokat vezetni, az áramkörök tökéletes alapját képezik a tranzisztoroknak.
Az új kísérletek során a kutatók optimalizálták a tranzisztorokat, és mesterséges neuronok és szinapszisok kialakítására, illetve biológiai rendszerekkel való összekapcsolásra használták őket.
Amikor a tranzisztorok bizonyos töltéssel rendelkező ionok koncentrációját érzékelik, átkapcsolnak, és jelet adnak, amit aztán más neuronok is fel tudnak venni. Fontos, hogy a biológiai eredetű neuronok ugyanezekkel a jelekkel működjenek, ezáltal a két forma egyesíthető.
Az új rendszer bemutatására a mesterséges neuronokat élő Vénusz légycsapójához kapcsolták, és bebizonyították, hogy az idegsejtekből származó elektromos impulzusok elég erősek voltak ahhoz, hogy a növény becsukja a levelét, mégpedig 0,6 V alatti feszültségen, így észlelhető kárt sem okoztak.
Érdekes módon a neuronok a memória Hebbi-tanulásnak nevezett formáját mutatták, mely során bizonyos szinapszisok ismételt aktiválása megerősíti a kétoldali idegsejteket, ezáltal a jel idővel hatékonyabbá válik. Gyakorlati haszna akkor lehet a találmánynak, ha sikerül növényfajoktól függetlenül alkalmazni, ez pedig korántsem lesz egyszerű feladat, bár a csapat már most elkezdte a szükséges fejlesztéseket.
