Pierwsze tzw. xenoboty, zaprezentowane kilka lat temu, były prostymi strukturami zbudowanymi z komórek żaby Xenopus laevis. Potrafiły się poruszać, regenerować, a nawet współpracować w grupach, jednak ich zachowanie wynikało głównie z fizycznej budowy i właściwości komórek. Nowe badania idą znacznie dalej, ponieważ naukowcy wprowadzili do tych struktur komórki nerwowe, tworząc układy zdolne do generowania sygnałów elektrycznych i wpływania na własne zachowanie.
Czytaj też: Świat nauki stanął u progu załamania. Fizycy wydali werdykt w sprawie anomalii mionu
Przełomowym aspektem było to, że neurony w neurobotach nie są jedynie dodatkiem, lecz organizują się w funkcjonalne sieci. W trakcie eksperymentów zaobserwowano, iż komórki nerwowe tworzą struktury przypominające prawdziwy układ nerwowy: z aksonami, dendrytami i połączeniami synaptycznymi. Co więcej, badania ujawniły ich aktywność elektryczną, co oznacza, że te mikroskopijne organizmy rzeczywiście przetwarzają informacje, a nie tylko reagują mechanicznie na otoczenie.
Efekty tej zmiany są wyraźne. Neuroboty poruszają się w bardziej złożony sposób niż ich wcześniejsze odpowiedniki. Ich ruchy są bardziej dynamiczne, mniej przewidywalne i często przyjmują powtarzalne wzorce, wskazujące na wewnętrzną koordynację. Eksperymenty z substancjami wpływającymi na aktywność neuronalną pokazały, że zmiana pracy mini-mózgu bezpośrednio przekłada się na zachowanie całego organizmu. To dowód, iż mamy do czynienia z systemem, w którym pojawia się zalążek sterowania biologicznego.
Co jeszcze rzuca się w oczy? Neuroboty powstają bez ingerencji genetycznej i bez planu ewolucyjnego. Komórki same organizują się w nowe formy, których nie spotykamy w naturze. Dla naukowców to unikalne laboratorium do badania fundamentalnych zasad biologii – tego, jak komórki decydują o swojej roli, jak tworzą tkanki i jak z prostych elementów powstają złożone układy, takie jak układ nerwowy.
Zrozumienie, jak spontanicznie powstają sieci neuronowe, może pomóc w regeneracji uszkodzonych tkanek, leczeniu chorób neurologicznych czy projektowaniu nowych form bioinżynieryjnych. W przyszłości podobne żywe maszyny mogłyby być wykorzystywane do dostarczania leków w organizmie, usuwania mikrozanieczyszczeń albo działania w środowiskach, w których tradycyjne roboty zawodzą.
Czytaj też: Ludzkie oko go nie widzi, ale nowa technologia pozwoliła dostrzec ten niezwykły świat
Równolegle rozwijają się technologie łączące elektronikę z prawdziwymi neuronami. Inne badania pokazują, że sztuczne neurony potrafią już komunikować się z żywą tkanką mózgową, generując sygnały zdolne do aktywowania komórek nerwowych. To oznacza, że granica między organizmem a maszyną zaczyna się zacierać z dwóch stron jednocześnie: biologia staje się bardziej inżynieryjna, a technologia coraz bardziej żywa.
Źródło: Advanced Science
