|   15:07:40
דלג
  |   תגובות
  |    |  
מועדון VIP
להצטרפות הקלק כאן
בימה חופשית ב-News1
בעלי מקצועות חופשיים מוזמנים להעביר אלינו לפרסום מאמרים, מידע בעל ערך חדשותי, חוות דעת מקצועיות בתחומים משפט, כלכלה, שוק ההון, ממשל, תקשורת ועוד, וכן כתבי טענות בהליכים בבית המשפט.
דוא"ל: vip@news1.co.il
כתבות מקודמות
קבוצת ירדן
אתם מתכננים מסיבת רווקים לחבר הכי טוב שלכם? כך תעשו את זה נכון!
קבוצת ירדן
מה חשוב לדעת על שיעורים פרטיים בישראל

מעצבים עצבים

המדענים הצליחו לעצב תאי עצב ולגרום להם לגדול וליצור מעגלים חשמליים ושערים לוגיים חד-ממדיים בעתיד, ייתכן שהשיטה שפיתחו תאפשר עיצוב חיבורים ביולוגיים בין המוח האנושי לבין מערכות מלאכותיות שונות
29/01/2009  |     |   מאמרים   |   תגובות
מעצבים תאי עצב [צילום: AP]

חוקרים במכוני החיזוי המדעי-טכנולוגי עמלים על זיהוי מגמות שונות בתחומי המדע והחברה כאחד, במטרה לכוון אנשים וארגונים לעיסוקים שיאפיינו את העתיד.

ייתכן שמחקר חדש של פרופ' אלישע מוזס ותלמידי המחקר (דאז) ד"ר עפר פיינרמן וד"ר אסף רותם מהמחלקה לפיסיקה של מערכות מורכבות במכון ויצמן למדע, עשוי להצביע על תחום עיסוק שיפרח בעתיד: מעצב עצבים.

בשלב הראשון, הצליחו המדענים לעצב תאי עצב (נוירונים) ולגרום להם לגדול וליצור מעגלים חשמליים ושערים לוגיים חד-ממדיים. בעתיד, ייתכן שהשיטה שפיתחו תאפשר עיצוב חיבורים ביולוגיים בין המוח האנושי לבין מערכות מלאכותיות שונות. ממצאי המחקר הזה פורסמו באחרונה בכתב-העת Nature Physics.

הנוירונים הם תאים מורכבים. במוח הם יוצרים מספר רב מאוד של קישורים לתאים אחרים, דבר שמאפשר להם לבצע חישובים מורכבים. לעומת זאת, כאשר מגדלים אותם בתרבית, הם "מאבדים את חוכמתם". התפקוד שלהם נעשה פרמיטיבי למדי. מה משתבש כשמגדלים את הנוירונים בתרביות? האם, וכיצד אפשר להחזיר להם לפחות חלק מיכולותיהם המקוריות, ולשפר את תיפקודם בתרבית? השאלות האלה מעסיקות מדענים רבים במקומות שונים בעולם.

פרופ' מוזס, ד"ר פיינרמן וד"ר רותם, החליטו לבחון את האפשרות לשפר את תפקוד הנוירונים באמצעות עיצוב המבנה שבו הם מורשים לגדול. כפיזיקאים, המורגלים בעבודה עם מודלים מפושטים, הם החליטו להצטמצם במבנה חד-ממדי: קו אחד המוגדר, בשיטות ליטוגרפיות, על-גבי לוח זכוכית. כשהנוירונים החלו לגדול לאורך הקו ה"מותר", הצליחו המדענים - לראשונה בעולם - לעורר אותם באמצעות שדה מגנטי (עד-כה הצליחו לעורר נוירונים בתרבית רק באמצעות שדות חשמליים).

בשלב השני, בחנו המדענים את השפעת "רוחב הפס" של קו הגדילה על יכולתם של הנוירונים להעביר אותות. הם בחנו את התנהגות הנוירונים שגדלו לאורך קווים בעלי רוחב שונה ומצאו שקו דק יחסית, שלאורכו יכולים לגדול כ-100 אקסונים (השלוחות הארוכות של הנוירונים), יוצר מצב סף, של סיכוי לא ודאי להעברת אות. כדי שהתא הקולט ישגר אות חשמלי, הוא צריך לקלוט מנה מסוימת של אותות עצביים.

המדענים מצאו, שכמות גדולה של נוירונים (כמה מאות) המתחברים לתא הקולט מבטיחה את תגובתו. לעומת זאת, כמות קטנה מאוד של נוירונים (תאים בודדים) תגרום לתגובה רק לעיתים רחוקות מאוד. בתהליך המחקר התברר ש-100 נוירונים היא כמות הסף שלעיתים גורמת תגובה ולעיתים לא - אבל תוספת קטנה לכמות זו כבר יוצרת סיכוי גבוה מאוד לתגובה.

ממצא זה הוביל את המדענים ליצירת שער לוגי חשמלי-עצבי המבוסס על שני קווים דקים, שלאורך כל אחד מהם גדלים כ-100 אקסונים. שני ה"חוטים" האלה מתחברים לתא עצב אחד. כך, כאשר מוזרם אות עצבי ב"חוט" אחד, אין ודאות לתגובת התא הקולט. אבל הזרמת אותות מתואמת בשני החוטים יחד כבר מבטיחה את תגובתו. מבנה זה יוצר שער לוגי הידוע בשם שער AND.

בהמשך, יצרו המדענים מבנה של קווים ישרים שיצרו משולשים, שקודקוד כל אחד מהם משיק לאחת מצלעות המשולש הבא בתור. מבנה לא סימטרי זה מאלץ את הנוירונים להתפתח ולפעול בכיוון אחד. בשלב הבא, השתמשו המדענים במספר מבנים כאלה ליצירת מעגל סגור, שהאותות העצביים הנעים בו יוצרים מעין שעון, או, ליתר דיוק, קוצב ביולוגי.

פרופ' מוזס: "במחקר זה למדנו להשתמש בנוירונים לבניית יחידות חישוב מהימנות. בעלי-חיים פשוטים נאלצים להשתמש בעצבים בודדים לביצוע מטלות חישוב מורכבות למדי. הנוירונים המתוחכמים שלנו הם בעלי יכולת תגובה (ואמינות) משתנה ולכן אנו נזקקים לכמויות גדולות בהרבה של תאי עצב. נראה שהתחכום מביא איתו גם סיכויים לשגיאות, והכמות הגדולה של התאים נדרשת כדי להימנע מהכישלונות ולייצר מנעד רחב ומגוון של תגובות אפשריות. השאלה שמעסיקה אותנו היא מה אפשר להוסיף לתאי עצב בתרבית כדי לבצע באמצעותם חישוב מורכב. תשובה על השאלה הזאת תאפשר לנו להסיק מה התנאים הנדרשים ליצירת 'מחשבה' במבנה שכולל נוירונים רבים".

ד"ר רותם: "מעגלים חשמליים המבוססים על נוירונים הם איטיים בהרבה ממעגלים אלקטרוניים הקיימים כיום. אבל מצד שני הם עשויים להציע תכונות חשובות, כמו מקביליות".

מחקר זה עשוי לתרום תרומה חשובה להבנת עקרונות הפעולה הבסיסיים של המוח. בחזון ארוך טווח יותר, עשויה השיטה הזאת של עיצוב ובניית מבנים עצביים, לסייע בפיתוח חיבורים וגשרים ביולוגיים שיחברו את מוח האדם למערכות מלאכותיות שונות.

תאריך:  29/01/2009   |   עודכן:  29/01/2009
מלכה ברקן
מועדון VIP להצטרפות הקלק כאן
ברחבי הרשת / פרסומת
רשימות קודמות
לאחרונה אישרה הממונה על ההגבלים העסקיים את המיזוג בין חברת פריזמה, לנושא ניהול קופות גמל, ובין חברת פסגות. חלק מקופות הגמל שנוהלו בחברת פריזמה זכו לתשואות שליליות גבוהות בשנת 2008 וכתוצאה מכך חלק מהותי מהחוסכים בה משכו את חסכונותיהם ממנה.
29/01/2009  |  אריה דרוקמן  |   מאמרים
לפני יובל שנים פירסם ד"ר בנג'מין ספוק את המדריך שלו לטיפול בתינוקות ובילדים, שהיה לספר הנמכר ביותר מסוגו במשך עשרות שנים. הייתה לו שם הערת אגב מעניינת: האדם המודרני, ציין ספוק, נשלט בידי השעון; כל פעולותינו מוכתבות על-ידי הרצון ולעיתים הכורח לעמוד בזמנים. אמירה זו ודאי נכונה עוד יותר כיום, בעידן של תקשורת מהירה, תחבורה מהירה וריגושים מיידיים.
29/01/2009  |  איתמר לוין  |   מאמרים
אלי לבני, האח של ציפי לבני - צודק. עושים רצח אופי לנתניהו, מפחידים שאובמה והעולם לא יקבלו אותו... הסרט מוכּר, וזו בוודאי לא פוליטיקה אחרת: ראינו טכניקה כזו של הפחדה לפני מהפך 1977: כשנפגשנו עם מנחם בגין מיד לאחר היבחרו, הוא זכר לומר לנו: "הם הפחידו מפניי, הציבור בחר בי".
29/01/2009  |  הרצל ובלפור חקק  |   מאמרים
למען הגילוי הנאות הריני מצהיר בזאת שלא אצביע עבור ישראל ביתנו, לפיכך אין להאשימני בתעמולת בחירות. המניע לכתיבת המאמר הזה הוא צביעותם של מנהיגי השמאל וחסידיהם בתקשורת, המגלגלים עיניים לשמים, ומאשימים בגזענות ובפאשיזם את אביגדור ליברמן ותומכיו.
29/01/2009  |  גורי גרוסמן  |   מאמרים
מפלגת מר"צ החדשה מתחדשת באנשים ותיקים הפעילים מזה שנים רבות בשדה המערכה נגד יהודי ארץ ישראל. למר"צ הייחוד של היותה מפלגה "ציונית" השוללת את הציונות, דהיינו את ישוב הארץ בידי יהודים.
29/01/2009  |  ד"ר יובל ברנדשטטר  |   מאמרים
בלוגרים
דעות  |  כתבות  |  תחקירים  |  לרשימת הכותבים
אלי אלון
אלי אלון
בתי העלמין הקיבוציים, לרוב מטופחים ומגוננים בצמחי ושיחי נוי ובעצים מצילים    בסך-הכל ניתן לקבוע כי בתי העלמין הקיבוציים מטופחים יותר מאשר בתי עלמין אחרים
דן מרגלית
דן מרגלית
ביבי הוא הסוכן המדיני היעיל ביותר של אירן אף שאינו עושה זאת במודע ובמתכוון חלילה    הוא הסוכן הפוליטי של טראמפ נגד המפלגה הדמוקרטית במודע
טובה ספרא
טובה ספרא
תקופה מסוכנת עם פוטנציאל לעימותים, פעולות טרור ופתיחת חזית חדשה במלחמה. ייתכן אובדן חיים, בעיקר בפעולות הומניטריות. המערכה נמשכת והסכנה מתגברת. הרבה מילים חשובות לזמנים הקרובים שעי...
לרשימות נוספות  |  לבימה חופשית  |  לרשימת הכותבים
הרשמה לניוזלטר
הרשמה ל-SMS
ברחבי הרשת / פרסומת
ברחבי הרשת / פרסומת
News1 מחלקה ראשונה :  ניוז1  |   |  עריסת תינוק ניידת  |  קוצץ ירקות מאסטר סלייסר  |  NEWS1  |  חדשות  |  אקטואליה  |  תחקירים  |  משפט  |  כלכלה  |  בריאות  |  פנאי  |  ספורט  |  הייטק  |  תיירות  |  אנשים  |  נדל"ן  |  ביטוח  |  פרסום  |  רכב  |  דת  |  מסורת  |  תרבות  |  צרכנות  |  אוכל  |  אינטרנט  |  מחשבים  |  חינוך  |  מגזין  |  הודעות לעיתונות  |  חדשות ברשת  |  בלוגרים ברשת  |  הודעות ברשת  |  מועדון +  |  אישים  |  פירמות  |  מגשרים  |  מוסדות  |  אתרים  |  עורכי דין  |  רואי חשבון  |  כסף  |  יועצים  |  אדריכלים  |  שמאים  |  רופאים  |  שופטים  |  זירת המומחים  | 
מו"ל ועורך: יואב יצחק © כל הזכויות שמורות     |    שיווק ופרסום ב News1     |     RSS
כתובת: רח' חיים זכאי 3 פתח תקוה 4977682 טל: 03-9345666 פקס מערכת: 03-9345660 דואל: New@News1.co.il