Perşembe , 21 Mayıs 2020
Güncel

Kronik Hastalıklar İçin Suni Nöron

Bath Üniversitesi liderliğinde;  Bristol, Zürih ve Auckland Üniversitelerinden bilim adamlarından oluşan bir araştırma ekibi, aynı
nöronlar benzer halde davranan yapay nöronlar buluş etti. Silikon çip teknolojisi üstünden geliştirilen yapay nöronlar yardımıyla; kalp hastalığı, Alzheimer ve omurilik felci benzer halde sinirsel dejenerasyonları tedavi eden medikal cihazlar yapılabilir.

Yapay nöronların, biyolojik nöronlar benzer halde davranması için; bir mikroişlemcinin milyarda biri kuvvet harcanması gerekiyor. Ek olarak bu sistemin medikal implantlar ve diğeri biyo-elektronik cihazlarla uyumlu olması gerekiyor.

Sinir sisteminden gelen elektrik sinyallerine cevap verebilecek yapay nöronlar tasarlamak onlarca senedir tıbbın esas amacını oluşturuyor. Bu sayede omurilik felci benzer halde durumlarda, muntazam çalışmayan ya da ölmüş nöronların yerine yapay nöronlar kullanan tedaviler geliştirilebilir. Ek olarak yapay nöronlar yardımıyla  , hastalıklı biyo
ağları sağlıklı bir halde onarmak ve kafi vücut fonksiyonunu meydana getirecek hale getirmek mümkün olabilir.

Örnek olarak; yürek krizi benzer halde durumlarda beyin tabanında yer edinen nöronlar , sinir sistemindeki gerialımlara muntazam cevap veremez ve kalbe doğru sinyaller yollayamaz. Bundan dolayı yürek olması gerektiği benzer halde kuvvetli pompalayamaz.

Her şeye rağmen, geliştirilen yapay nöronları karmaşık biyoloji ve tahmin etmesi zor nöron tepkileri benzer halde büyük zorluklar bekliyor.

İşte araştırmacılar ; nöronların, diğeri sinirlerden gelen elektriksel uyaranları iyi mi tepki vereceğini açıklayan denklemler türetti ve modellemeler yapmış oldu.Nöron tepkileri doğrusal (liner) olmadığından, iki kaç yada üç kat güçlü bir sinyal vardığında oldukca daha büyük bir tepki vermemesi gerekiyor.

Sonrasında ise biyolojik iyon yayınlarını doğrulukla, modelleyen silikon çipler tasarlandı. Böylece gerçek nöronların stimülasyon yansılamak edebilen yapay nöronlar geliştirildi.

Bu sayede araştırmacılar, kalpten almış olduğu nöron tepkilerine eş zamanlı olarak doğru cevap verebilecek akıllı kalp pilleri yapabilecek. Ek olarak Alzheimer hastalığı ve nörodejeneratif hastalıkların tedavisinde kullanılabilir.

Yalnız 140 nanoWatt Harcıyor

Yeni geliştirilen yapay nöronlar yalnız 140 nanoWatt kullanıyor şu demek oluyor ki geleneksel mikroçiplerin milyarda biri kadar kuvvet harcıyor. Böylece  biyo-elektronik implantların vücuda uyumunu sağlıyor.

Yapay nöron yaklaşımı bazı devrimsel yeniliklere haiz. Bu sayede nöronların davranışı duyarlı bir halde denetim edilebiliyor. Nöronların donanımsal olarak fizyolojik modelleri yaratılarak , gerçek yaşayan nöronların davranışları başarıyla yansılamak edilebiliyor. Değişik türde ve fonksiyondaki nöronlar, bu  fazlaca yönlü modele uydurulabiliyor.

Bu teknoloji yardımıyla dönem tasarımında büyük önem taşıyan nöromorfik çip tasarımının önü açılarak akıllı bio-implantlar için yeni bir çağ başlamış olacak.

Kaynak: https://techxplore.com/news/2019-12-world-artificial-neurons-chronic-diseases.html

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir