Цивилизация
Специалисты НИТЦ Нейротехнологий Южного федерального университета (ЮФУ) создали биогибридную систему мышь-ИИ, с помощью которой можно будет определять вещества, содержащиеся в воздухе. Точность такой системы удалось повысить с 60% до 100%. Об этом «Газете.Ru» рассказали в пресс-службе программы Минобрнауки России «Приоритет 2030».
До сих пор возможность чувствовать запахи остается очень ограниченной для приборов, так как ученые пока не могут определить все составляющие пахнущих веществ и принцип их воздействия на обонятельные луковицы. Поэтому было принято решение совместить электронный нос с биологическим.
В этой биогибридной системе крыса выполняют роль сенсора за счет своего острого нюха, а искусственный интеллект анализирует активность мозга животного и выдает результат.
«В обонятельную луковицу крысы имплантируются микроэлектроды. Далее животное вводится в состояние наркоза и помещается в бокс, в котором установлен усилитель биологических сигналов. Компьютерная программа регистрирует активность части мозга, отвечающей за обоняние, а искусственные нейронные сети определяют вещество, которое предъявляется крысе», — объяснил «Газете.Ru» кандидат биологических наук, главный научный сотрудник Научно-исследовательского технологического Центра нейротехнологий ЮФУ Петр Косенко.
Он отметил, что наркоз в зависимости от периода действует на центральную нервную систему по-разному. Ученые исследовали влияние динамики двухчасового наркоза на интенсивность работы обонятельной системы крысы и сделали математическое описание процесса.
«Во время наркоза обонятельный мозг работает намного эффективнее, чем в других состояниях (бодрствование или сон). При этом мы выяснили, что по мере развития наркоза ответная реакция нейронов возрастает и достигает максимальной активности во втором часу, то есть, во время наиболее глубокой фазы», – рассказал Петр Косенко.
Такие системы могут применяться в различных областях. Например, с их помощью можно обнаружить потенциально-опасные вещества, например, взрывчатые или наркотические, а также специфические для онкологических заболеваний вещества в выдыхаемом человеком воздухе.
В перспективе специалисты планируют создать системы, которые будут работать на постоянной основе в режиме реального времени.