英国巴斯大学:开发新硅片作为人工神经元-肽度TIMEDOO

TIMEDOO肽度(微信号:Time-doo)获悉,英国巴斯大学(University Of Bath)的研究人员已经开发出一种低功率硅芯片,可以模拟神经元的电活动。这一突破可以使小芯片在众多植入物和医疗设备中作为人工神经元发挥作用,该技术在治疗包括神经退行性疾病和心力衰竭在内的慢性疾病方面具有巨大潜力。
长期以来,研究人员一直在尝试开发人工神经元。这种技术在各种各样的疾病和条件下都是极其有用的。例如,人工神经元可以用来替换受损的神经元,如脊髓损伤中的神经元,或功能失调的神经元,如那些在心力衰竭的情况下无法向心脏发送正确信号的大脑中的神经元。
然而,生物系统是极其复杂的,而且常常是不可预测的,并且不容易转化为硅硬件。神经元接收来自其他神经元的电信号,但并不总是对这些信号做出可预测的反应。然而,这些英国研究人员使用大规模电生理记录数据来了解神经元的活动,以便他们可以成功地在硅芯片上模拟它们的行为。
参与这项研究的研究员Alain Nogaret教授说:“到目前为止,神经元就像黑匣子一样,但我们已经成功地打开了黑匣子并窥视了里面。”“我们使用一种稳健的方法,能够以微小的细节再现真实神经元的电特性。”
研究人员已经证明,他们的硅“神经元”精确地模仿生物神经元的活动,对一系列刺激作出反应。令人难以置信的是,硅神经元可以模仿神经元上单个离子通道的活动,到目前为止,研究小组已经创造了呼吸和海马神经元的硅模拟。
新的芯片只需要非常低的功率就能运行。“我们的神经元只需要140纳瓦的电力。这是微处理器所需功率的十亿分之一,“Nogaret解释说。“这使得我们的硅神经元非常适合生物电子植入物来治疗慢性疾病。”
这些芯片具有非常广泛的潜在应用。Nogaret说:“我们正在开发智能起搏器,它不仅能刺激心脏以稳定的速率跳动,还能利用这些神经元对施加在心脏上的需求做出实时反应–这是健康心脏自然会发生的事情。”“还有一种应用可能就是治疗阿尔茨海默氏症和更普遍的神经元退行性疾病。”


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来源:University Of Bath

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