TIMEDOO肽度（微信號：Time-doo）獲悉，英國巴斯大學(University Of Bath)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種低功率硅芯片，可以模擬神經(jīng)元的電活動。這一突破可以使小芯片在眾多植入物和醫(yī)療設(shè)備中作為人工神經(jīng)元發(fā)揮作用，該技術(shù)在治療包括神經(jīng)退行性疾病和心力衰竭在內(nèi)的慢性疾病方面具有巨大潛力。
長期以來，研究人員一直在嘗試開發(fā)人工神經(jīng)元。這種技術(shù)在各種各樣的疾病和條件下都是極其有用的。例如，人工神經(jīng)元可以用來替換受損的神經(jīng)元，如脊髓損傷中的神經(jīng)元，或功能失調(diào)的神經(jīng)元，如那些在心力衰竭的情況下無法向心臟發(fā)送正確信號的大腦中的神經(jīng)元。
然而，生物系統(tǒng)是極其復(fù)雜的，而且常常是不可預(yù)測的，并且不容易轉(zhuǎn)化為硅硬件。神經(jīng)元接收來自其他神經(jīng)元的電信號，但并不總是對這些信號做出可預(yù)測的反應(yīng)。然而，這些英國研究人員使用大規(guī)模電生理記錄數(shù)據(jù)來了解神經(jīng)元的活動，以便他們可以成功地在硅芯片上模擬它們的行為。
參與這項研究的研究員Alain Nogaret教授說：“到目前為止，神經(jīng)元就像黑匣子一樣，但我們已經(jīng)成功地打開了黑匣子并窺視了里面。”“我們使用一種穩(wěn)健的方法，能夠以微小的細節(jié)再現(xiàn)真實神經(jīng)元的電特性?！?br> 研究人員已經(jīng)證明，他們的硅“神經(jīng)元”精確地模仿生物神經(jīng)元的活動，對一系列刺激作出反應(yīng)。令人難以置信的是，硅神經(jīng)元可以模仿神經(jīng)元上單個離子通道的活動，到目前為止，研究小組已經(jīng)創(chuàng)造了呼吸和海馬神經(jīng)元的硅模擬。
新的芯片只需要非常低的功率就能運行?！拔覀兊纳窠?jīng)元只需要140納瓦的電力。這是微處理器所需功率的十億分之一，“Nogaret解釋說?！斑@使得我們的硅神經(jīng)元非常適合生物電子植入物來治療慢性疾病?！?br> 這些芯片具有非常廣泛的潛在應(yīng)用。Nogaret說：“我們正在開發(fā)智能起搏器，它不僅能刺激心臟以穩(wěn)定的速率跳動，還能利用這些神經(jīng)元對施加在心臟上的需求做出實時反應(yīng)–這是健康心臟自然會發(fā)生的事情?！薄斑€有一種應(yīng)用可能就是治療阿爾茨海默氏癥和更普遍的神經(jīng)元退行性疾病。”

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來源：University Of Bath

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