Die Biostimulation von künstlichen Systemen
Innerhalb des NEUROBIT-Projekts wurde die bidirektionale Verbindung zwischen einem In-vitro-Hirn und einem künstlichen Körper untersucht. Zu diesem Zweck wurden geeignete Instrumente und Techniken entwickelt. Auf diese Weise können die einzigartigen plastischen Eigenschaften des Hirns genutzt werden, um das sensomotorische Verhalten eines künstlichen Körpers, wie z. B. eines mobilen Roboters, zu steuern. Somit stehen vielleicht neue Möglichkeiten für die Verwendung neurotechnischer Elemente in der Informationsverarbeitung offen. Zudem können dadurch die Methoden, mit denen bioartifizielle Systeme ihre Informationen verschlüsseln, genauer erforscht werden. Die Projektarbeit beinhaltete auch die Untersuchung der Reaktionen des Netzwerks auf angepasste Stimulationsprotokolle. Diese Protokolle wurden auf der Grundlage von zwei Stimulationsbeispielen erstellt - der tetanischen Stimulation und dem Modell der Spike Timing Dependent Plasticity (STDP). Hauptziel war es, aktivitätsabhängige und verlaufsspezifische Veränderungen in den kortikalen Netzwerken durchzuführen, die mit Multi-Elektroden-Array-Systemen (MEA) gezüchtet wurden. Die Nutzung der MEA-Eigenschaften und der kombinierten spezifischen Stimulationsmuster ermöglichte die Anpassung der hervorgerufenen Reaktion eines kortikalen Netzwerks. Es wurden verschiedene Stimulationsmuster ausprobiert (tetanische Koaktivierung, Ausfall des Koaktivierungsbereichs) und unterschiedliche Reaktionsmuster festgestellt. Die wichtigsten innovativen Aspekte dieser Studie stützen sich auf die Auswirkungen auf Segmentreaktion, zeitliche Koordinierung und Rekrutierungsprozess. Die Analyse der funktionalen Verbindungen im Netzwerk und der Veränderungen in den Verbindungspfaden, die durch jede Stimulationsquelle hervorgerufen wurden, ergab, dass sich die Anzahl der Verknüpfungen und deren Stärke nach dem Tetanus erhöhten. Nähere Informationen erhalten Sie auf der Website: http://www.bio.dibe.unige.it/neurobit.htm(öffnet in neuem Fenster)
