HOUSTON – (28 juni 2021) – Wetenschappers van Rice University beginnen klein terwijl ze beginnen uit te zoeken hoe ze een kunstmatig brein van onderaf kunnen bouwen.
Elektriciteits- en computeringenieur Jacob Robinson van Rice's Brown School of Engineering en Celina Juliano, assistent-professor moleculaire en cellulaire biologie aan de Universiteit van Californië, Davis, hebben een Keck Foundation-subsidie van $ 1 miljoen gewonnen om de inspanningen van het team op het gebied van synthetische neurobiologie te bevorderen om de verbindingen tussen neuronen en spieren die geprogrammeerd gedrag bij levende dieren aansturen.
Om te beginnen vertrouwen Robinson en zijn collega's op een heel klein dier: de zoetwaterneteldier Hydra vulgaris, een klein wezentje met tentakels dat lange tijd onderwerp van onderzoek is geweest in de Robinson- en Juliano-laboratoria. Omdat ze klein, zacht en transparant zijn, zijn ze gemakkelijk te manipuleren en te meten via de aangepaste microfluïdische platforms van Robinson.
Gecombineerd met de celtype-specifieke genetische manipulatietechnieken van het Juliano-lab,
Het team van Robinson, onderdeel van Rice's Neuroengineering Initiative, hoopt dat de high-throughput neurale en gedragsregistratietechnologieën de onderzoekers in staat zullen stellen hun begrip te verbeteren van hoe neurale routes hydra-gedrag reguleren.
"We hebben een groot deel van de infrastructuur gebouwd om met de dieren in het laboratorium te werken en hun neurale activiteit en hun gedrag te meten", zei Robinson. “We gebruiken ook computationele technieken om het proces te automatiseren, waardoor we veel dieren parallel kunnen bekijken en grote hoeveelheden gegevens kunnen verkrijgen.
“De volgende grote stap zal het bewerken van de zenuwstelsels van het dier zijn, en dat is wat deze onderscheiding zal helpen ondersteunen,” zei hij. “Als we bijvoorbeeld een synthetische verbinding tussen twee neuronen willen creëren, kunnen we specifieke neuronen in het dier een neuropeptide-signaleringsmolecuul laten uitdrukken. We zouden dan een andere groep neuronen, of zelfs de spiercellen, kunnen ontwikkelen om de receptor voor dat signaalmolecuul tot expressie te brengen.
"Dan hebben we een nieuw organisme gemaakt met een verbinding tussen twee cellen die normaal geen verbinding maken", zei hij. “In principe kunnen we op dit concept voortbouwen om ingewikkelder netwerken te maken en neurale circuits te ontwerpen. Als ingenieur denk ik graag aan deze verbindingen tussen neuronen, zoals elektronische circuits. Als we ze door het ontwerp kunnen verbinden, zouden we gedrag vanaf het begin moeten kunnen programmeren.”
Omdat hydra zich zowel seksueel als ongeslachtelijk voortplanten, verwachten de laboratoria dat ze kolonies van op maat gemaakte hydra kunnen creëren voor analyse.
Robinson hoopt uiteindelijk zachte, zelfherstellende ‘biorobots’ te ontwerpen en te bouwen, en ook organen en weefsels te creëren en te repareren die functionerende neurale circuits vereisen, in dit geval ‘designercircuits’ zoals biologische oscillatoren, schakelaars en logische poorten die dat zullen doen. “een rationeel ontwerp van complex gedrag mogelijk maken.”
De WM Keck Foundation werd in 1954 in Los Angeles opgericht door William Myron Keck, oprichter van The Superior Oil Co. De stichting, een van de grootste filantropische organisaties van het land, ondersteunt uitstekend wetenschappelijk, technisch en medisch onderzoek. De stichting ondersteunt ook niet-gegradueerd onderwijs en onderhoudt een programma in Zuid-Californië ter ondersteuning van projecten op het gebied van kunst en cultuur, onderwijs, gezondheidszorg en dienstverlening aan de gemeenschap.
###
Dit persbericht is online te vinden op https: /
Volg Rice News en Media Relations via Twitter @RiceUNews.
Gerelateerde materialen:
De eenvoudige circuits van Squishy Hydra zijn klaar voor close-up: http://news.
NSF financiert hydra-onderzoek bij Rice: http://news.
Robinson-lab: https://
Rice Neuroengineering-initiatief: https://
Afdeling Elektrotechniek en Computertechniek: https://
George R. Brown School of Engineering: https: /
Afbeeldingen om te downloaden:
https: /
Zoetwater Hydra vulgaris, deze gemodificeerd met groen fluorescerende eiwitten, is de focus van een onderzoek aan de Rice University dat tot doel heeft de verbindingen te definiëren tussen neuronen en spieren die geprogrammeerd gedrag bij levende dieren aansturen. (Credit: Kelly Kim/Robinson Lab/Rice University)
https: /
Een Keck Foundation-subsidie van $ 1 miljoen zal het werk van Jacob Robinson van Rice University ondersteunen om neurale paden in hydra te begrijpen. Het doel is om de verbindingen tussen neuronen en spieren die het gedrag bij alle dieren aansturen beter te begrijpen. (Credit: Kelly Kim/Robinson Lab/Rice University)
https: /
BIJSCHRIFT: Jacob Robinson. (Credit: Jeff Fitlow/Rice Universiteit)
Rice University, gelegen op een beboste campus van 300 hectare in Houston, wordt consequent gerangschikt onder de 20 beste universiteiten van het land door US News & World Report. Rice heeft zeer gerespecteerde scholen voor Architectuur, Bedrijfskunde, Voortgezette Studies, Techniek, Geesteswetenschappen, Muziek, Natuurwetenschappen en Sociale Wetenschappen en is de thuisbasis van het Baker Institute for Public Policy. Met 3,978 studenten en 3,192 afgestudeerde studenten is de verhouding tussen studenten en faculteiten van Rice net onder de 6-tegen-1. Het residentiële college-systeem bouwt hechte gemeenschappen en levenslange vriendschappen op, slechts één reden waarom Rice volgens de Princeton Review nr. 1 is voor veel interactie tussen ras en klasse en nr. 1 voor kwaliteit van leven. Rijst wordt door Kiplinger's Personal Finance ook beoordeeld als de beste waarde onder particuliere universiteiten.
Jef Falk
713-348-6775
Mike Williams
713-348-6728
https: /
PlatoAi. Web3 opnieuw uitgevonden. Gegevensintelligentie versterkt.
Klik hier om toegang te krijgen.
Bron: https://bioengineer.org/keck-backs-rice-bid-to-build-a-brain/
