Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Forscher bauen denkendes DNA-Gehirn

02.08.2011
Vier vernetzte Neuronen können einfache Aufgaben lösen

Am California Institute of Technology (Caltech) haben Wissenschafter das erste, künstliche neurale Netzwerk aus DNA-Molekülen gebaut. Ein entsprechendes Papier übermittelte das Forscherteam bereits am 21. Juli an das Fachjournal Nature. Die vier aus 112 DNA-Strängen bestehenden Neuronen waren in der Lage, einfache Rätsel richtig zu lösen.

Strangverschiebung

Das Netzwerk verfügt über einen simplen Eingabe-Ausgabe-Mechanismus, der über im Wasser schwimmende, künstliche DNA-Stränge funktioniert. Diese docken beim Inputvorgang an andere Stränge mit gleicher Basenpaarstruktur an. Dabei löst sich an anderer Stelle eine andere DNA-Kette, was als Output registriert wird. Mit dieser Technik konnte man am Caltech bereits den weltgrößten DNA-Schaltkreis realisieren, der Quadratwurzeln berechnen konnte.

Die neue Entwicklung kann jedoch komplexer "denken". Die Forscher trainierten das Netzwerk mit einem Logikspiel, in dem es anhand von Ja-Nein-Fragen über vier verschiedene Teammitglieder selbige erkennen musste. Gefüttert wurde das Netzwerk mit einem unvollständigen Antwortset, das durch verschiedene DNA-Stränge repräsentiert wurde. Das künstliche Hirn wurde 27 Mal geprüft und lag mit jeder einzelnen Antwort richtig.

Intelligente Zellen

Jedoch arbeitet das Neuronennetzwerk noch ziemlich langsam: Acht Stunden benötigte es, um die Personen korrekt zu identifizieren. Am Caltech sieht man zukünftig viele Einsatzmöglichkeiten, etwa die Implementation in Zellen zur Erkennung von Krankheiten.

"Unsere Resultate legen nahe, dass diese Technik der Strangverschiebung genutzt werden könnte, um autonome, chemische Systeme mit der Fähigkeit zur Erkennung von Mustern molekularer Prozesse, zur Entscheidungsfindung und zur Reaktion auf ihre Umwelt auszustatten", schreibt die am Projekt beteiligte Wissenschafterin Lulu Qian in Nature.

Georg Pichler | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.caltech.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Interdisziplinäre Forschung:

nachricht Multidisziplinäre Studie regt neue Strategie zur Medikamentenentwicklung an
15.01.2018 | Heidelberger Institut für Theoretische Studien gGmbH

nachricht Interaktionen zwischen einfachen molekularen Mechanismen führen zu komplexen Infektionsdynamiken
09.01.2018 | Institute of Science and Technology Austria

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Interdisziplinäre Forschung >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Im Focus: Scientists decipher key principle behind reaction of metalloenzymes

So-called pre-distorted states accelerate photochemical reactions too

What enables electrons to be transferred swiftly, for example during photosynthesis? An interdisciplinary team of researchers has worked out the details of how...

Im Focus: Erstmalige präzise Messung der effektiven Ladung eines einzelnen Moleküls

Zum ersten Mal ist es Forschenden gelungen, die effektive elektrische Ladung eines einzelnen Moleküls in Lösung präzise zu messen. Dieser fundamentale Fortschritt einer vom SNF unterstützten Professorin könnte den Weg für die Entwicklung neuartiger medizinischer Diagnosegeräte ebnen.

Die elektrische Ladung ist eine der Kerneigenschaften, mit denen Moleküle miteinander in Wechselwirkung treten. Das Leben selber wäre ohne diese Eigenschaft...

Im Focus: The first precise measurement of a single molecule's effective charge

For the first time, scientists have precisely measured the effective electrical charge of a single molecule in solution. This fundamental insight of an SNSF Professor could also pave the way for future medical diagnostics.

Electrical charge is one of the key properties that allows molecules to interact. Life itself depends on this phenomenon: many biological processes involve...

Im Focus: Wie Metallstrukturen effektiv helfen, Knochen zu heilen

Forscher schaffen neue Generation von Knochenimplantaten

Wissenschaftler am Julius Wolff Institut, dem Berlin-Brandenburger Centrum für Regenerative Therapien und dem Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

2. Hannoverscher Datenschutztag: Neuer Datenschutz im Mai – Viele Unternehmen nicht vorbereitet!

16.01.2018 | Veranstaltungen

Fachtagung analytica conference 2018

15.01.2018 | Veranstaltungen

Tagung „Elektronikkühlung - Wärmemanagement“ vom 06. - 07.03.2018 in Essen

11.01.2018 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rittal mit neuem Onlineauftritt - Lösungskompetenz für alle IT-Szenarien

16.01.2018 | Unternehmensmeldung

Die „dunkle“ Seite der Spin-Physik

16.01.2018 | Physik Astronomie

Wetteranomalien verstärken Meereisschwund

16.01.2018 | Geowissenschaften