گروهی از محققان آمریکایی توانسته‌اند پیچک‌های سلول‌های عصبی را به‌نحوی هدایت کنند که در طول لوله‌های کوچک ساخته شده از مواد نیمه‌رسانا رشد کنند. این تحقیق می‌تواند راه را برای تولید مجدد سلول‌های عصبی که در اثر بیماری یا جراحت آسیب دیده‌اند، باز کند.
امکان اتصال سلول‌های عصبی به رایانه
گروهی از دانشجویان دانشگاه ویسکونزین در مدیسون به رهبری مینروی یو و یو هوآنگ توانسته‌اند پیچک‌های سلول‌های عصبی را به‌نحوی هدایت کنند که در طول لوله‌های کوچک ساخته شده از مواد نیمه‌رسانای سیلیکون و ژرمانیوم رشد کنند. این تحقیق بسیار پیشرفته می‌تواند راه را برای تولید مجدد سلول‌های عصبی که در اثر بیماری یا جراحت آسیب دیده‌اند، باز کند.
این گروه به رهبری جاستین ویلیامز، مهندس زیست‌پزشکی دانشگاه ویسکونزین لوله‌هایی با اندازه‌ها و شکل‌های مختلف ساختند. این لوله‌ها آنقدر کوچک هستند که سلول‌های عصبی بتوانند رشته‌های خود را درون آنها وارد کنند، اما بزرگی آنها به‌نحوی نیست که کل سلول بتواند درون آنها جای بگیرد. این لوله‌ها با سلول‌های عصبی روکش شده و سپس عکس‌العمل آنها تحت مشاهده قرار گرفت. سلول‌های عصبی به‌جای اینکه غیرفعال باشند، رشته‌های خود را درون این لوله‌ها فرستادند، به نحوی که انگار به‌دنبال یافتن مسیری برای رسیدن به چیزی یا جایی هستند. در برخی موارد این رشته‌ها مسیر لوله‌ها را به‌طور دقیق دنبال کردند که بدین‌معناست که می‌توان سلول‌های عصبی را به‌شکل ساختارهای مشخصی رشد داد.
مدتهاست پژوهشگران از این موضوع آگاهی دارند که سلول‌های عصبی ویژگی جستجوگری دارند، اما مطمئن نیستند که آیا این سلول‌ها واقعا دنبال چیزی می‌گردند یا اینکه تنها به‌صورت تصادفی این کار را انجام می‌دهند. حال محققان امیدوارند با رشد دادن سلول‌های عصبی در یک مسیر از پیش‌تعریف شده و نصب ابزارهای استراق سمع برای ضبط پالس‌های الکتریکی منتشر شده از این سلول‌ها، بتوانند به این پرسش پاسخ دهند. این ابزارهای استراق سمع به‌صورت تئوری می‌توانند مکالمه میان سلول‌های عصبی را ضبط نمایند.
در این نوع تحقیقات امید بر این است که بتوان راهی برای اتصال یک رایانه به گروهی از سلول‌های عصبی پیدا کرده و ارتباطی را که به‌نحوی گسیخته شده است، دوباره برقرار کرد. در اینجا رایانه شبیه نوعی رله عمل کرده و به کسانی که به‌عنوان مثال توانایی راه رفتن خود را به‌دلیل آسیب وارد شده به ستون فقرات از دست داده‌اند، کمک می‌کند تا دوباره این قابلیت را به‌دست آورند. در حقیقت این لوله‌های کوچکی که تولید شده‌اند، شبیه غلاف عصبی عمل می‌کنند که در سلول‌های عصبی معمولی نقش عایق بیرونی را ایفا می‌کند.
جزئیات این تحقیق در مقاله‌ای با عنوان:
“Semiconductor Nanomembrane Tubes: Three-Dimensional Confinement for Controlled Neurite Outgrowth”
در مجله ACS Nano منتشر شده است.
