Белорусские ученые пытаются «запрограммировать» организм человека на самовосстановление и уже добились в этом впечатляющих успехов
“Укрощение” живых клеток и возможность управлять ими — предмет особого интереса нейрофизиологов всего мира. Конечно, пока трудно рассчитывать на то, что люди обретут способность отращивать новые конечности вместо утраченных, как это происходит у некоторых животных. Впрочем, кто знает?..
Наши ученые взялись “научить” здоровые клетки организма помогать восстанавливаться поврежденным и даже заменять их. Их разработки вошли в десятку наиболее значимых достижений Национальной академии наук Беларуси за прошлый год.
— Забирать себе все лавры было бы по меньшей мере некорректно, — говорит заместитель директора по научной работе ГНУ “Институт физиологии НАН Беларуси”, профессор Владимир Кульчицкий. — Мы работаем в тесной связи с коллегами — физиками из Национальной академии наук и с кафедры биофизики БГУ, практикующими хирургами РНПЦ неврологии и нейрохирургии. Так что наши успехи — плоды коллективного труда, как того и требует Государственная программа научных исследований “Конвергенция”.
Если не отбрасывать научные термины, это звучит так: “создание программы-модели нейронного ансамбля гиппокампа, позволяющей производить селективное обучение нейросетей, что направлено на использование искусственных нейроструктур при лечении заболеваний мозга”. А теперь переведем на “обывательский” язык.
В мире существует множество недугов, напрямую или косвенно связанных с повреждениями головного мозга. Инсульты и параличи, болезни Альцгеймера и Паркинсона, следствия травм мозга и многие другие состояния. Из-за того, что клетки определенных отделов мозга повреждаются и гибнут, люди теряют способность двигаться, видеть, запоминать информацию. По мере развития научных и медицинских знаний открывается все больше возможностей исправить ситуацию.
Размер сконструированного белорусскими учеными микрочипа (или планарного сенсора) с множеством электродов составляет 20 микрон, умещается он в небольшой коробочке. Это своеобразное “общежитие” для проходящих “обучение” живых клеток, которые формируют нейронную сеть. Предполагается, что такое устройство в будущем можно будет имплантировать в поврежденную ткань головного мозга. Живые клетки находятся на воспринимающей электрические сигналы чувствительной пластине.
— Привнесенные клетки должны находиться на какой-то поверхности, которая позволяла бы регистрировать сигналы, формируемые при контакте с неповрежденной частью мозга, — говорит Владимир Кульчицкий. — Их необходимо перевести из аналоговой формы, которая характерна для бодрствующего мозга, в цифровую, а затем обратно. Тогда управлять активностью клеток и нейронов можно будет, например, посредством компьютера.
“Подсаженные” живые клетки постепенно начинают предпринимать попытки наладить контакт с “местными”, сформировать связи. Проще говоря, пытаются найти себе применение. Если есть “вакантные места” (неработающие поврежденные области), новые “жильцы” постараются занять их. Безусловно, процесс восстановления нарушенных структур не будет моментальным. Тем более что разработка белорусских ученых еще не прошла самую главную стадию — проверку врачебной практикой. Хотя, по словам Владимира Кульчицкого, уже сейчас есть пациенты, которые согласны стать добровольцами. О сроках внедрения разработки говорить тоже пока рано. Но ученые продолжают работу и надеются, что первоначальные стадии экспериментов помогут в будущем облегчить жизнь и возвратить работоспособность многим людям.
