Hodowanie neuronów w laboratorium znacznie rozszerzyło możliwości badań naukowych, umożliwiając naukowcom szczegółowe badanie mechanizmów pamięci i uczenia się w ściśle kontrolowanym środowisku. Pomimo tych osiągnięć, problem wyposażenia komórek w niezbędne właściwości pozostaje nierozwiązany. Na przykład w normalnej neuroplastyczności pewne grupy neuronów są aktywowane jednocześnie i komunikują się ze sobą, natomiast sztuczne neurony robią to w sposób chaotyczny i rozproszony. W rezultacie naukowcy nie są w stanie w pełni odtworzyć naturalnych procesów zachodzących w tkance nerwowej, co spowalnia rozwój i wdrażanie technologii komórkowych w praktyce medycznej.
W poszukiwaniu rozwiązania naukowcy z Uniwersytetu Tohoku wykorzystali urządzenia mikroprzepływowe w celu odtworzenia biologicznych sieci neuronowych podobnych do tych obserwowanych w układzie nerwowym. Eksperymenty wykazały, że sieci te wykazują złożone wzorce aktywności, które można rekonfigurować za pomocą narzędzi stymulujących.
Później naukowcom udało się kontrolować ten proces poprzez zmianę stopnia interakcji między neuronami.
„To ważne osiągnięcie, które otwiera nowe możliwości badania mechanizmów uczenia się i pamięci” – stwierdzili autorzy. Naukowcy będą teraz kontynuować badania, aby dowiedzieć się, w jaki sposób powstają nowe wspomnienia i w jaki sposób mózg „żąda” starych wspomnień na podstawie istniejących, przeszłych doświadczeń.
Wcześniej, w innym badaniu, naukowcy odkryli, że aktywność fizyczna znacząco zwiększa wzrost neuronów. Zatem trening pobudził wzrost komórek czterokrotnie w ciągu zaledwie kilku dni.