მეცნიერებმა იპოვეს გზა კალიები ასაფეთქებელი ნივთიერებების ამომცნობ კიბორგებად ექციათ. კვლევაში, რომელიც BioRxiv-ზეა გამოქვეყნებული, ვკითხულობთ, რომ ვაშინგტონის უნივერსიტეტის მეცნიერთა გუნდმა, კალიების ტვინში ელექტროდების იმპლანტირებით, მწერები კიბორგებად აქცია. აღსანიშნავია, რომ ჯერ კიდევ 2016 წელს, ეს კვლევა 750 000 დოლარით, აშშ-ს საზღვაო კლვევის სააგენტომ დააფინანსა.
როგორ შექმნეს კიბორგი კალია?
დასაწყისისთვის, მეცნიერებმა შეისწავლეს, კალიის ტვინის რომელი ნაწილი რეაგირებდა სხვადასხვა ქიმიური ნივთიერების სუნზე. აღმოჩნდა, რომ სხვადასხვა სუნი კალიის ტვინზე ერთგვარ „ანაბეჭდს“ ტოვებს და გამოცდილებაზე დაყრდნობით, მას შეუძლია განასხვავოს ასაფეთქებელი და არაასაფეთქებელი ქიმიური ნივთიერებების სუნი.
მეცნიერებმა ცდის ჩატარება ამერიკულ კალიაზე გადაწყვიტეს, რადგან მას გარკვეული დატვირთვის გაძლება შეუძლია. თუმცა, მთავარი გამოწვევა იყო შეესწავლათ და გამოეყენებინათ კალიების ტვინები ისე, რომ გვერდი აევლოთ მწერების ბიოლოგიური ფუნქციის დამაზიანებელი ქირურგიული ოპერაციისთვის. გამოწვევის გადალახვას მეცნიერები ასე ეცადნენ – კალიების თავებზე გაკეთებული „მცირე“ ჭრილობის გავლით, შეძლეს ელექტროდების ტვინამდე მიწოდება, ისე, რომ მწერებს შეძლებოდათ პირისა და სხეულის სხვა ნაწილების გამოყენება, როგორც გადაადგილებისთვის, ასევე, კვებისთვის. თუმცა, იმისათვის, რომ კიბორგი კალიები მიზნისმიერად გამოეყენებინათ, საჭირო იყო მათი გადაადგილების კონტროლი. უფრო კონკრეტულად, „საეჭვო ადგილებში“ მათი გადაადგილების უზრუნველყოფა. ამისათვის, მეცნიერებმა მათზე მცირე ზომის რობოტები დაამაგრეს, რომლის მართვაც დისტანციურად ხდება (განიხილავენ ნანოტატუს ვერსიასაც, რომელიც ოპერატორს კალიის მართვას დამხმარე რობოტის გარეშე შეაძლებინებს).
ექსპერიმენტის ფარგლებში, კალიების ყნოსვა გამოსცადეს ისეთ ნივთიერებებზე, როგორიცაა ამონიუმის ნიტრატი (რომელსაც ხშირად იყენებენ ტერორისტები), ასევე, TNT-სა და RDX-ის შემთხვევაში. თითოეულმა კალიამ სწორად იყნოსა ასაეთქებლის სუნი, თუმცა, შედეგები უფრო გაუმჯობესდა და გამყარდა, როცა მეცნიერებმა შვიდი და მეტი კიბორგი კალიის მიერ მოგროვებული (დაყნოსილი) მონაცემები გააერთიანეს.
რა შეუძლია კიბორგ კალიას?
ამ ეტაპზე, კიბორგ კალიას შეუძლია ხუთი სხვადასხვა ასაფეთქებელი ნივთიერების ამოცნობა და ამასთან, რამდენიმე სხვა ქიმიური ნივთიერების იდენტიფიცირებაც. ამას ის 500 მილისეკუნდში (ნახევარ წამში) აკეთებს. უფრო სწორედ, მისი ტვინის კონკრეტული ნაწილი სხვადასხვა ნივთიერების სუნზე სხვადასხვაგვარ, დამახასიათებელ ნეირონულ აქტივობას ავლენს, რომელსაც იმპლანტი იწერს და კოდირებულად აგზავნის მეცნიერებთან.
აღსანიშნავია, რომ ეს სისწრაფე, რომელიც კალიას სუნების ამოცნობის კუთხით ახასიათებს მისი პატარა ყნოსვითი ანტენების დამსახურებაა, რომელიც 50 000 ნეირონს უკავშირდება. ეს ისაა, რაც ამ მწერს ასაფეთქებელი ნივთიერების ამოცნობისთვის უფრო სანდო და ეფექტურ იარაღად აქცევს, ვიდრე ნებისმიერ სხვა მოწყობილობას, რომელიც ამ მიზნისთვის აქამდე შეუქმნიათ. გამომდინარე იქიდან, რომ ბევრი ნეირონიდან მიღებული მონაცემის დამუშავება სირთულეებს უკავშირდება, ვაშინგტონის უნივერსიტეტის გუნდმა კალიის ტვინის მცირე ნაწილი შეარჩია – ადგილი 800 ნეირონით, რომელიც ყნოსვითი ანტენებიდან მიღებულ ინფორმაციას ამუშავებს.
მართალია, კალია ასაფეთქებლის სუნს ნახევარ წამში აღიქვამს, თუმცა, კარგი ხარისხის სიგნალის მოწოდება ელექტროდებს მხოლოდ იმპლანტირებიდან 7 საათის განმავლობაში შეუძლიათ. შემდეგ კალიები იღლებიან და კვდებიან. მეცნიერები იმედოვნებენ, რომ ამ 7 საათიანი ფუნქციონირების პერიოდის გაზრდას კალიების კვებისა და ქირურგიული ტექნიკის გაუმჯობესების გზით შეძლებენ.
გამოქვეყნებული ნაშრომის მიხედვით, ეს არის პირველი შემთხვევა, როცა ბიოლოგიური ორგანიზმის ყნოსვის ფუნქცია გამოიყენეს ისეთი კიბორგის შესაქმნელად, რომლის მიზანიც ქიმიური ნივთიერებების ამოცნობაა.
მართალია, ექსპერიმენტის ფარგლებში მკვლევრებმა გამოსცადეს კიბორგი კალიები ორ პირობაში – ჰაერში ასაფეთქებელი და არაასაფეთქებელი ქიმიური ნივთიერებების გავრცელებისას, თუმცა, არ გამოუცდიათ ისინი ისეთ (საკონტროლო) შემთხვევაში, როცა გარემოში ორივე სახის ნივთიერების სუნი იყო არეული.
კიბორგი კალიები უკვე შექმნეს, მათმა გამოცდამ, ასაფეთქებელი ნივთიერებების ამოცნობის მიმართულებით, უკვე წარმატებით ჩაიარა. თუმცა, მეცნიერები ჯერ კიდევ მუშაობენ ამ ტექნოლოგიის გაუმჯობესებაზე და ჯერ კიდევ უცნობია, როდის შეძლებენ ქვეყნების უსაფრთხოების სისტემები ტერორიზმს კიბორგი კალიების დახმარებით ებრძოლონ.
