人工突觸雜交版本,或將迎來腦機接口的無限可能

2020-12-04 澎湃新聞

人工突觸雜交版本，或將迎來腦機接口的無限可能

2020-06-18 11:31 來源：澎湃新聞·澎湃號·湃客

文/陳根

近年來，人工智慧和腦機接口作為前沿科技研究的熱點技術，一直頗受業界關注，不論是人工智慧還是腦機接口，這些技術的發展都基於腦科學的發展。雖然人腦看起來就像一大塊雕成核桃仁造型的豆腐，但人腦的本質，卻是一個由神經元（neuron）構成的網絡。

受大腦啟發的計算範式通過模擬生物系統的分布式信息處理，在視覺和語言任務的自動化方面取得了實質性進展。人工神經網絡（ANNs）與生物系統的相似性啟發了ANN在生物醫學界面中的實現。雖然前景看好，但這些實現依賴於運行ANN算法的軟體。最終，需要構建既能直接與活體組織連接又能基於生物反饋進行適應的硬體，而朝向生物整合的神經形態系統的第一個重要步驟就是實現基於生化信號活動的突觸調節。

近日，來自史丹福大學的研究人員就聯合了義大利理工學院和荷蘭埃因霍溫科技大學的研究人員在國際期刊《自然》上發布了最新的相關研究成果，研究團隊測試了人工突觸的第一個生物雜交版本，並證明了它可以與活細胞進行通訊。這種設備產生的未來技術可以通過直接響應來自大腦的化學信號來發揮作用。

研究人員將一個有機的神經形態裝置與多巴胺能細胞結合，形成一個具有神經遞質介導的突觸可塑性的生物雜交突觸。通過模擬突觸裂的多巴胺循環機制，證明了突觸重量的長期調節和恢復，這項研究這證明了將化學和電融為一體的交流是可能的，也為將人工神經形態系統與生物神經網絡相結合鋪平了道路。

現在，研究人員已經成功測試了他們的設計，他們正在尋找未來研究的最佳途徑，其中可能包括在腦啟發計算機、腦機接口、醫療設備、神經科學新研究工具上等的工作可能性。他們正在研究如何使設備在包含各種細胞和神經遞質的更複雜的生物環境中發揮更好的功能。

關鍵詞 >> 科技,腦機接口,腦科學

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