捕蝇草生物细胞与人工神经元成功相连_生物_神经元
“我的叶子被关闭了” 捕蝇草生物细胞与人工神经元成功相连
科技日报北京2月23日电 (张梦然)根据英国《自然·通讯》杂志23日揭橥的一篇论文,一种人工神经元可以与捕蝇草的生物细胞成功连通,还能让捕蝇草关闭叶子。研究结果或对将来脑机接口和软体机器人的开拓具有主要意义。
神经形态的仿生电子装置,被认为能模拟人脑的运作办法。脑机接口、假肢、智能软体机器人的未来开拓,都须要实现人工神经装置与生物系统的有机结合。然而,当前的人工装置生物相容性差,能源效率低,环路较为繁芜。
这次,瑞典林雪平大学科学家西蒙尼·法比奥诺及其同事开拓了一种人工神经突触系统,探索它是否能与某个生物系统相连。研究团队让打印出来的人工神经元与突触充分模拟生物系统的旗子暗记转导特色——生物系统会利用离子迁移介导的放电进行互换。研究职员随后将这些人工神经元与一种捕蝇草的生物系统成功相连。他们演示了这些人工神经元在电刺激下能勾引捕蝇草关闭叶子。
法比奥诺及论文共同作者表示,他们的研究结果或能推动未来可植入装置和脑机接口的开拓,以及人工神经系统与生物实体的潜在整合。
研究团队认为,无论脑机接口、可植入/可穿着设备、假肢和智能软体机器人的研究进展,都须要技能与自然之间的密切互动和整合。由于生命的基本构建元素与电子设备中利用的元素有很大不同,因此将人造设备与生物系统联系起来的能力,对付这些领域的成功至关主要。
他们这次从生物旗子暗记系统中借用观点设计出的神经形态系统,有望弥合现实中这一能力的匮乏。只管此前一些基于软件的神经形态算法,已被集成到生物医学系统中,但基于硬件的系统有能力与活组织密切交互,进行生物反馈并展现处理能力,依然是终极的目标。
总编辑圈点
人工突触、神经电子学和神经接口,几年前还有些科幻色彩的观点,现正在技能层面日月牙异的发展着。它们与生物分子的构造亲缘关系,使它们成为运用的空想选择。从构造的角度来看,有机半导体是可加工的、生物相容的、可生物降解的、优柔适形的;从功能角度看,它们还可以支持电子和离子旗子暗记的传输。以前,有机材料在仿照神经形态和人工神经方面已取得了一定成功,现在,科学家又在制造生物整合人工神经元方面展开了亮眼的考试测验,对付实现信息编码来说,这正好至关主要。
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