Et EU-prosjekt med dansk deltakelse skal konstruere en nanobrikke som ved hjelp av maskinlæring trener hjernen til å kompensere for skader.
En ny brikke fra danske Aarhus Universitet er bare omkring én kvadratmillimeter stor, og den skal hjelpe hjernen med å takle epilepsi. Brikken skal sitte i hjernen inntil den har utført oppdraget sitt, nemlig å trene transplantert hjernevev for å forhindre anfall som følge av epilepsi.
– Nylig har forskerne begynt å kunne dyrke nytt hjernevev, men det er en veldig stor utfordring i å få vevet til å jobbe godt sammen med resten av hjernen. Dette regner vi med å løse med kunstig intelligens, forteller lektor Farshad Moradi ved Institut for Ingeniørvidenskab på Aarhus Universitet, som er en av deltakerne i EU-prosjektet Hermes (Hybrid Enhanced Regenerative Medicine Systems).
– Brikken jobber nærmest på samme måte som hjernen. Den lærer seg hvordan hjernen virker og tilpasser seg, sier han.
Når folk med epilepsi får anfall, skyldes dette en skade på hjernen. Konsekvensene av skaden kan i et visst omfang holdes i sjakk med medisin eller dyp hjernestimulering.
Men for noen pasienter er det ingen ting som virker – eller det risikerer å forverre skaden. Og det er her Hermes-prosjektet virkelig kommer til sin rett, forteller Farshad Moradi, og forklarer at det primært er gruppen med temporallapsepilepsi som er målgruppen. Disse pasientene har en medfødt eller tilført skade på hippocampus som kan gi anfall, men hvor mange medikamenter har begrenset effekt.
Skal trene laboratoriedyrket vev
Konseptet er at pasientene får operert inn en bit friskt, laboratoriedyrket vev i hjernen som avløsning for det skadde. Her skal den lille medfølgende hjerneinspirerte brikken trene opp vevet til å samarbeide med resten av hjernen.
Når brikken har blitt plassert i det implanterte vevet, vil kunstig intelligens sørge for å ta opp signaler fra hjernen for å avsløre hvordan den nye og gamle delen best passer sammen. Deretter starter treningen av det nye vevet, slik at det kommer til å fungere helt riktig sammen med resten av hjernen. Og deretter kan brikken i prinsippet opereres ut igjen.
Mikroplast fra bildekk forurenser Oslofjorden
Det er forskerne ved Aarhus Universitet som sammen med andre deltakere jobber med å skape denne brikken som kan implanteres, mens andre kolleger i Europa står for eksempel for dyrkingen av det fremdeles utrente hjernevevet.
– Dermed eksisterer slett ikke vevet ennå, men jeg har latt meg fortelle at det går bra, forteller Farshad Moradi.
Plassproblemer
Prosjektet er fremdeles i sin spede begynnelse, men Farshad Moradi og kollegene har lenge jobbet med lignende teknologier. Og som med alt annet i denne størrelsesordenen, er det tilførselen av energi som er den største utfordringen – sammen med den begrensede plassen å plassere ting på i hjernen.
– Den er veldig liten, så det begrenser hva vi kan legge i brikken. Men gjennom et annet EU-prosjekt har vi allerede lyktes med å produsere en brikke til å plassere i hjernen, sier han.
Danske Ingeniøren skrev i forrige uke (oversatt i digi.no) at Farshad Moradi og gruppen hans var involvert i flere prosjekter som skal utforske hjernens måter å håndtere data på med det formålet å kopiere dem.
I første omgang skal mus eller rotter prøve ut teknologien, og senere vil det også vise seg om brikken kan bli til nytte for andre typer pasienter med nevrologiske lidelser.
Forskerne har fått tilsvarende ca. 79 millioner norske kroner til prosjektet, som strekker seg over fem år.
Kutter 3000 tonn CO2 i året
