科学者が脳細胞と通信する人工ニューロンを開発
科學家研發出能與腦細胞溝通的人造神經元
科学者たちは、生きた脳細胞と直接通信できる人工ニューロンを開発し、バイオエレクトロニクスにおける画期的なマイルストーンを達成した。
科學家在生物電子學領域取得了一項突破性的里程碑,研發出能與活體腦細胞直接溝通的人造神經元。
以前は、「電圧の壁」が主要な障害となっていた。
在此之前,一個重大的障礙是「電壓差」,因為矽電子設備通常在高電壓下運作,而生物神經元使用的電壓僅為微小的0.1伏特。
というのも、シリコン電子回路は通常、生物学的なニューロンが用いる繊細な0.1ボルトよりもはるかに高い電圧で動作するためである。
透過利用導電石墨烯和蛋白質奈米線等創新材料,研究人員製造出了能在這種低生物電壓下運作的合成硬體。
研究者たちは、導電性グラフェンやタンパク質ナノワイヤといった革新的な素材を利用することで、こうした生物レベルの低い電圧で機能する合成ハードウェアを作り出した。
這些人造神經元能夠複製複雜的訊號模式,例如大腦認為是自然的突發訊號。
これらの人工ニューロンは、脳が自然なものとして認識する「バースト」といった複雑な信号パターンを再現することができる。
這項技術已在老鼠組織和心肌細胞上成功進行測試。
この技術は、マウスの組織や心臓細胞ですでに成功裏にテストされている。
其未來的意義重大。
医学において、この技術は、インプラントが損傷した神経経路を回避して運動や感覚を回復させることを可能にし、神経補綴学に革命をもたらす可能性がある。
在計算領域,這一進展為模擬大腦驚人能源效率的「神經擬態」系統鋪平了道路,有望降低人工智慧硬體的功耗。
長期的な安定性や複雑な合成回路の構築といった課題は残されているものの、この躍進は、人工ハードウェアとヒトの脳との間でシームレスかつリアルタイムな統合を実現するための重要な一歩となる。
