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人工神经元实现与活体细胞“对话互动” 助力破解脑机接口理解生物信息难题
发布时间:2022-09-28 浏览数:840

神经元是大脑活动的最基本的单元,它们独特的形状和结构能快速传递神经系统信号。神经元上的树突是信号输入口,它们就像“天线”一样,在接收到信号后,引起神经元兴奋,将信号通过轴突传递给下一个神经元。

在生物体内,脑部神经元之间主要通过神经递质分子,最终实现决策、记忆、情绪等智能行为。


 “脑机交互时,是通过脑部的电信号来了解脑部神经元群体的行为,但神经元之间通过神经递质进行交互。想要破解脑部的微观信息,了解人的情绪、记忆是如何编码的,就需要‘破解’神经递质的感知和释放过程。”王婷告诉科技日报记者。

为做到这点,研究团队开发了一种基于神经递质双向交互的人工神经元,它能够接收和自适应地定量发送神经递质多巴胺分子到活神经元。

王婷介绍,这种人工神经元包括一个多巴胺分子传感器、一个用于信号处理的忆阻器和一个多巴胺分子释放器。人工神经元模拟神经元的基本功能,能对微摩尔浓度的多巴胺分子实现精准传感,并能在相同的浓度范围内释放多巴胺,实现了类似神经元间的化学交流。


“具体来说,在实验中,当多巴胺在传感器上发生氧化反应后,传感器会采集到电流信号,由此激活忆阻器及分子释放器。多巴胺不同的分子浓度对应不同的电流,分子浓度越高,电流就会越大。当电流高到一定程度后,释放器中的水凝胶就会释放多巴胺。”王婷说。

(本条资讯相关内容来自中国高新技术新闻网)

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