作者mulkcs (mulkcs)
看板Cognitive
标题[新知] 科学家在晶片上搭建神经元电路
时间Sun Jul 17 21:52:28 2011
研究人脑神经网路的通讯和协调运作,是现代神经科学领域最大的挑战之一。据美国物理
学家组 织网7月13日(北京时间)报导,最近,以色列特拉维夫大学电力工程学院开发出
一种新型晶片实验室平台,利用先进材料和组织工程技术将神经元和电子学结合 起来,
研究脑神经网路的工作原理。研究论文发表在最新一期《科学公共图书馆—综合》(
PLoS ONE)上。
以色列特拉维夫大学电力工程学院博士生马克‧史恩说,电脑的逻辑运算建立在人类逻辑
的基 础上,但电脑的资讯处理过程能分解成单个逻辑步骤,而人脑的资讯处理过程却不
可以。人脑由大量的电路互相连接而成,脑电路工作就像在编码,我们可以通过 简化脑
神经网路,控制细胞之间的连接,来研究人脑逻辑。
研究人员利用电极和活的神经细胞连接成一种特殊结构,让其在培养皿中生成各种大小不
同的神经网路和网路群,并通过一种晶片实验室技术,在晶片上启动神经元电路,观察神
经网路在不同化学信号和外部条件下的反应。
通过施加外部刺激,如一道亮光,研究人员能监控视觉神经元的反应。“我们认为这一过
程采取了编码策略。”史恩说,相对简单的神经“点亮”方式能被耳朵、眼睛等感官接受
,但对更复杂的过程,如“思想”过程或不同的感受器官同时输入、输出,基本还是个黑
箱。
研究单个神经元的活动还难以理解整个神经网路的功能,史恩和导师约尔‧汉恩教授、物
理与天 文学院的埃希尔‧本-雅可布教授进一步对更大的神经网路电路进行了观察,以寻
找大脑资讯编码的基本元素。他们利用纳米技术系统工具,同时探测多个神经元的 活动
方式,特别探测了在大量神经会合的节点处多个神经群之间的沟通联系。
他们在观察这些神经群的时候发现,这些神经群的反应是只凭单个神经元无法预测的,这
表示神 经网路有一个等级结构,大网路由更小的次级网路构成。研究人员解释说,一个
神经群要能支援神经网路的活动,并与其他群互相通讯,这最少需要40个神经元, 才能
完成其在功能网路中的各种任务。
研究人员还表示,他们开发的工具也可以用来测试新药,或作为一种先进的人工智慧,并
帮助连接大脑和人造义肢。(来源:科技日报 常丽君)
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网址(简体):
http://paper.sciencenet.cn//htmlpaper/201171511195846418073.shtm
论文:
http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0014443
我记得士郎正宗 ghost in the shell第一页说
神经元电路的发展 到最後让我们的意识可以连接网路...
这还真有点玄
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