A svédországi Karolinska Intézet kutatói olyan mesterséges neuront hoztak létre, amely teljesen működőképes, és akár az élő idegsejtekkel is kapcsolatba tud lépni. Szervezetünkben az idegsejtek nincsenek fizikai kapcsolatban egymással, hanem a köztük húzódó szinaptikus résen keresztül kémiai jelekkel kommunikálnak. A sejtek belsejében aztán ezek a neurotranszmitterek által közvetített üzenetek elektromos jelekké alakulnak át, amelyek végigutaznak az idegsejt leghosszabb nyúlványán, az axonon, míg el nem érnek a következő szinaptikus résig. Itt aztán újra kémiai jelekké fordítódnak le, és ebben a formában továbbítják az üzenetet a következő neuron felé.

Napjainkban a neuronok külső ingerlésének elsődleges módját az elektromos jelek jelentik, a Karolinska Intézet kutatói azonban új oldalról közelítve meg a problémát az idegsejtek saját kommunikációs módszerét másolták le. Az általuk létrehozott bioelektronikus készülék a kémiai jeleket is képes venni és feldolgozni, és ezeket továbbítani is tudja az élő sejtek felé.

„Az általunk létrehozott mesterséges idegsejt jól vezető polimerekből készült, és gyakorlatilag ugyanúgy működik, mint egy emberi neuron” – mondja Agneta Richter-Dahlfors mikrobiológus, a kutatás vezetője. A rendszerérző része képes észlelni a környezetében bekövetkező kémiai változásokat, majd ezeket a jeleket elektromos jelekké alakítja át. Az elektromos jelek aztán egy neurotranszmitter, acetil-kolin felszabadulását váltják ki az idegsejt másik végén, egy másik edényben, ezt az üzenetet pedig akár az élő neuronok is képesek venni, folytatja a kutató.

A kutatócsoport tagjainak reményei szerint fejlesztésük felhasználható lehet egyes neurológiai betegségek kezelése során, amelyek esetében jelenleg elektronikusan stimulálják az idegsejteket. A kémiai stimuláció megvalósítása révén talán hatékonyabban áthidalhatók lehetnek a betegség vagy sérülés miatt a hálózatból kieső idegsejtek, és ilyen módon helyre lehet állítani az idegi funkciókat.

Ehhez persze először le kell kicsinyíteni a rendszert annyira, hogy beültetése lehetségessé váljon, mondja Agneta Richer-Dahlfors. A mesterséges neuron jelenlegi prototípusa nagyjából egy centiméteres (és ehhez méretes kiegészítő rendszerek is kapcsolódnak), az agyi neuronok mérete viszont mindössze néhány mikrométer. Ha sikerülne megoldani a miniatürizálást, egészen újfajta lehetőségek nyílnának meg. Vezetéknélküli technológiákkal társítva a fejlesztést, olyan bioszenzorokat lehetne létrehozni például, amelyek a test egyik részén működve a szervezet egy távoli pontján váltják ki neurotranszmitterek felszabadulását, magyarázza a szakértő.