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第一個神經細胞硅芯片產生
【字體: 大 中 小 】 時間:2001年09月03日 來源:
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制造了第一個傳導性神經芯片的科學家們承認:“這簡直就象是科學幻想!边@種在硅和神經細胞之間形成的電路,使得大腦修復芯片,高級生物傳感器和生物計算機的實現前進了一小步。
“神經電子裝置”將神經細胞與微芯片結合起來。將來可能帶來“神經彌補裝置”取代受損的神經組織,以及模仿有生命的,學習性的電路的高級計算機。
位于慕尼黑的Max Plank生物化學研究所的Peter Fromherz和Gunther Zeck將蝸牛神經細胞置于一個硅芯片上,使用微型塑料樁將它們圍在特定位置。鄰近的細胞彼此之間以及與芯片之間形成連接1。
在每個神經細胞下的刺激物產生一個電壓的改變從而激起一個通過整個細胞的電沖動產生。作用于芯片上的電沖動從一個神經細胞傳遞到另一個,再傳回到芯片經歷一次硅轉換。該回路從嚴格意思上來說是有生命的。
Brandeis大學從事神經網絡研究的Eve Marder說,“這種通過圍住細胞來設計回路的方法非常聰明”。她說,通過按照意愿建立以神經為基礎的回路,該技術是一個探測神經系統功能的可愛方法,比如可以進行記憶如何形成的研究。
Marder解釋說,神經電子設備的主要障礙是很難可靠地連接設備與活組織。在以前建立這種回路的嘗試中,神經細胞在形成連接的時候會發生移動,而Fromherz和Zeck通過將細胞圍住解決了這個問題。硅的使用意味著這種電子設備可以制成標準芯片。
檢測作用于神經細胞上的有毒物質或藥用物質的生物傳感器和神經彌補設備是這種芯片雄心勃勃的應用方向。比如這種芯片可以在脊髓受損部分建立起連接“橋梁”。
但是Fromherz說,這些計劃都仍然是科學幻想,就象“使用有活體神經細胞或大腦的神經計算機”一樣。同時神經網絡將有望教會科學家們如何模仿大腦的特性。
參考文獻:
——摘譯自8月28日Nature update