نوروباتها؛ رباتهای زندهای که سیستم عصبی دارند!
رباتهای زنده بسیار کوچک اکنون با استفاده از نورونها حرکت میکنند و رفتار خود را تغییر میدهند.
به گزارش سیناپرس، رباتهای زندهای به نام «نوروبات» که دارای سیستم عصبی عملکردی هستند، ساخته شدهاند؛ این پیشرفت گامی بزرگ فراتر از ماشینهای زیستهیبریدی پیشین محسوب میشود که بدون کنترل داخلی حرکت میکردند.
این ساختارهای زیستی جدید که «نوروبات» نام دارند، به طور کامل از سلولهای جنینی قورباغه ساخته شدهاند، اما شامل نورونهایی هستند که به صورت خودسازماندهی به شبکههای عصبی فعال تبدیل میشوند و بر حرکت و رفتار تأثیر میگذارند.
برخلاف رباتهای سنتی ساخته شده از فلز و سیلیکون، یا حتی رباتهای زنده اولیه که تنها با استفاده از مژکها (cilia) حرکت میکردند، نوروباتها نورونهایی را در خود ادغام کردهاند که با سایر انواع سلولها در بدنشان ارتباط برقرار میکنند.
این یکپارچهسازی باعث تغییر شکل و الگوهای حرکتی آنها شده و امکان بروز رفتارهای پیچیدهتر و متنوعتری را نسبت به نمونههای بدون سیستم عصبی فراهم میکند.
این پژوهش توسط دانشمندانی در دانشگاه هاروارد و همکارانشان انجام شده و بر پایه کارهای قبلی درباره زنوباتها (xenobots) است که ساختارهای سادهای از سلولهای پوستی قورباغه هستند که در محیطهای مایع حرکت میکنند.
در حالی که زنوباتها توانایی حرکت خودمختار و واکنشهای ساده به محرکها را داشتند، فاقد یک سیستم داخلی متمرکز برای هماهنگی فعالیتها بودند.
برای افزودن سیستم عصبی به این رباتهای زنده، گروه پژوهشی روشی را توسعه داد که در آن سلولهای پیشساز عصبی در مراحل اولیه شکلگیری به رباتهای زیستی وارد میشوند.
با گذشت زمان، این سلولها به نورونهایی تبدیل شدند که نه تنها با یکدیگر ارتباط برقرار کردند، بلکه به سمت سلولهای سطحی مسئول حرکت (مانند سلولهای چندمژکی) نیز گسترش یافتند.
پس از ادغام نورونها، نوروباتها تفاوتهایی با نمونههای سادهتر خود پیدا کردند.
بافت عصبی اضافه شده شکل آنها را تغییر داد و کشیدهتر شدند و رفتارشان را نیز دگرگون کرد، بهطوریکه فعالیت بیشتر و الگوهای حرکتی پیچیدهتری از خود نشان دادند.
به گفته پژوهشگران، این نشان میدهد که فعالیت عصبی صرفاً وجود ندارد، بلکه واقعاً بر نحوه رفتار این ماشینهای زنده تأثیر میگذارد.
این گروه همچنین آزمایشهایی را انجام داد تا بررسی کند چگونه فعالیت عصبی میتواند بر حرکت تأثیر بگذارد. در یکی از این آزمایشها، نوروباتها و رباتهای زیستی گروه شاهد با دارویی که ارتباطات عصبی را تغییر میدهد، تیمار شدند.
نتایج نشان داد که پاسخها متفاوت است که از این ایده حمایت میکند و سیستم عصبی در نوروباتها به طور فعال رفتار را شکل میدهد، هرچند هنوز جزئیات زیادی از سازوکارها ناشناخته باقی مانده است.
به نقل از ایسنا، فراتر از حرکت، پژوهشگران تغییرات غیرمنتظرهای در بیان ژنها مشاهده کردند، از جمله ژنهایی که با توسعه سیستم بینایی در قورباغهها مرتبط هستند.
این یافتهها احتمال بروز تواناییهای حسی دیگر را در آینده مطرح میکند، هرچند در حال حاضر این موضوع هنوز در حد گمانهزنی است.
