Оказывается, у микробов есть рабочая память!

Биологи, изучающие коллективы бактерий или биопленки, обнаружили, что эти так называемые простые организмы обладают большой способностью к памяти. Результаты, опубликованные Cell Systems, помогут ученым создать стартовую площадку для того, чтобы однажды разработать базовые вычислительные системы с живыми организмами, такими как бактерии.

Исследователи обнаружили, что бактериальные клетки, стимулируемые светом, запоминают экспозицию через несколько часов после первоначального стимула. Исследователи смогли манипулировать процессом, чтобы сформировались паттерны памяти. Открытие обнаруживает удивительные параллели между низкоуровневыми одноклеточными организмами и сложными нейронами, которые обрабатывают память в человеческом мозге.

Даже несколько лет назад люди не думали, что бактериальные клетки и нейроны были чем-то похожим, потому что они такие разные клетки. Это открытие у бактерий дает ключи и возможность понять некоторые ключевые особенности мозга в более простой системе.

Гюрол Сюэль, Калифорнийский университет в Сан-Диего

После недавних открытий в лаборатории Süel, что бактерии используют ионные каналы для общения друг с другом, новые исследования показали, что бактерии могут также иметь возможность хранить информацию о своих прошлых состояниях. В новом исследовании ученые смогли кодировать сложные паттерны памяти в бактериальных биопленках с вызванными светом изменениями потенциала клеточной мембраны бактерий Bacillus subtilis. Они обнаружили, что оптические отпечатки сохранялись в течение нескольких часов после первоначального раздражителя, это приводило к прямому контролируемому изображению с разрешением в одну ячейку.

Исследователи использовали экспозицию света, чтобы произвести сложный рисунок (бывший логотип библиотеки Гейзеля Калифорнийского университета в Сан-Диего, разбросанный по области, немного меньшей толщины человеческого волоса), на сообщество биопленок, состоящее из сотен отдельных бактерий, которые помнили начальный световой стимул, похожий на то, как нейроны формируют память

Когда исследователи сделали раздражитель светом, оказалось, что некоторые бактерии запомнили и отреагировали на это определенным образом. К сожалению, визуализировать так работу нейронов и человеческой памяти на данный момент невозможно. Исследователи говорят, что способность кодировать память в бактериальных сообществах может позволить в будущем проводить биологические вычисления путем запечатления сложных пространственных паттернов памяти в биопленках.

Бактерии являются доминирующей формой жизни на этой планете. Возможность записывать память в бактериальную систему и делать это сложным образом — это одно из первых требований для выполнения вычислений с использованием бактериальных сообществ. Таким образом, может быть возможно запечатлеть синтетические цепи в бактериальных биопленках, активируя различные виды вычислений в отдельных областях биопленки. В целом наша работа вдохновит новые мембранные потенциальные подходы в синтетической биологии и обеспечит бактериальную парадигму для биологических систем, способных к памяти.

Гюрол Сюэль, Калифорнийский университет в Сан-Диего

До этого ученые показывали, как бактерии образуют колонии на языке человека. А российские исследователи научили микробы доставлять лекарства.

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Путин подписал закон против кибермошенничества: что изменится для россиян
Новости
Генератор изображений OpenAI теперь доступен бесплатно, но с ограничениями  
Новости
Apple готовит iOS 19: какие iPhone не получится обновить  
Новости
ЦЕРН представил проект нового коллайдера: что известно прямо сейчас
Наука
На «Госуслугах» запустили сервис для проверки сим-карт: как он работает  
Новости
В России введут маркировку электроники: это изменится для покупателей
Новости
Разработан мозговой имплант, который переводит мысли в речь почти мгновенно
Новости
«Хаббл» зафиксировал драматические сезонные изменения в атмосфере Урана
Космос
Физики МГУ придумали, как ускорить память компьютера терагерцовым излучением
Новости
Клетки жажды: нейробиологи выяснили, как мозг решает, когда нужно пить и есть
Наука
Разработчик ChatGPT анонсировал первую за пять лет модель с открытым кодом
Новости
«Казнить нельзя помиловать»: запятые и точки влияют на точность работы ИИ
Новости
Живые клетки обрабатывают информацию в миллиарды раз быстрее, чем считалось ранее
Наука
Яндекс опубликовал нейросеть YandexGPT 5 Lite в открытом доступе
Новости
Эксперты обсудили управление персоналом в эпоху цифровых технологий
Новости
Роспотребнадзор опроверг информацию о новом опасном вирусе в России
Новости
Последствия невесомости для скелета изучили на мышах-космонавтах
Космос
Томские химики создали экономичные катализаторы для зеленой промышленности
Наука
Ученые создали перчатку, с которой можно «ощущать» объекты в виртуальной реальности
Наука
Ученые в тупике: «Уэбб» засек невозможный свет в галактике
Космос