作者mulkcs (mulkcs)
看板Cognitive
標題[新知] 科學家在晶片上搭建神經元電路
時間Sun Jul 17 21:52:28 2011
研究人腦神經網路的通訊和協調運作,是現代神經科學領域最大的挑戰之一。據美國物理
學家組 織網7月13日(北京時間)報導,最近,以色列特拉維夫大學電力工程學院開發出
一種新型晶片實驗室平臺,利用先進材料和組織工程技術將神經元和電子學結合 起來,
研究腦神經網路的工作原理。研究論文發表在最新一期《科學公共圖書館—綜合》(
PLoS ONE)上。
以色列特拉維夫大學電力工程學院博士生馬克‧史恩說,電腦的邏輯運算建立在人類邏輯
的基 礎上,但電腦的資訊處理過程能分解成單個邏輯步驟,而人腦的資訊處理過程卻不
可以。人腦由大量的電路互相連接而成,腦電路工作就像在編碼,我們可以通過 簡化腦
神經網路,控制細胞之間的連接,來研究人腦邏輯。
研究人員利用電極和活的神經細胞連接成一種特殊結構,讓其在培養皿中生成各種大小不
同的神經網路和網路群,並通過一種晶片實驗室技術,在晶片上啟動神經元電路,觀察神
經網路在不同化學信號和外部條件下的反應。
通過施加外部刺激,如一道亮光,研究人員能監控視覺神經元的反應。“我們認為這一過
程採取了編碼策略。”史恩說,相對簡單的神經“點亮”方式能被耳朵、眼睛等感官接受
,但對更複雜的過程,如“思想”過程或不同的感受器官同時輸入、輸出,基本還是個黑
箱。
研究單個神經元的活動還難以理解整個神經網路的功能,史恩和導師約爾‧漢恩教授、物
理與天 文學院的埃希爾‧本-雅可布教授進一步對更大的神經網路電路進行了觀察,以尋
找大腦資訊編碼的基本元素。他們利用納米技術系統工具,同時探測多個神經元的 活動
方式,特別探測了在大量神經會合的節點處多個神經群之間的溝通聯繫。
他們在觀察這些神經群的時候發現,這些神經群的反應是只憑單個神經元無法預測的,這
表示神 經網路有一個等級結構,大網路由更小的次級網路構成。研究人員解釋說,一個
神經群要能支援神經網路的活動,並與其他群互相通訊,這最少需要40個神經元, 才能
完成其在功能網路中的各種任務。
研究人員還表示,他們開發的工具也可以用來測試新藥,或作為一種先進的人工智慧,並
幫助連接大腦和人造義肢。(來源:科技日報 常麗君)
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網址(簡體):
http://paper.sciencenet.cn//htmlpaper/201171511195846418073.shtm
論文:
http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0014443
我記得士郎正宗 ghost in the shell第一頁說
神經元電路的發展 到最後讓我們的意識可以連接網路...
這還真有點玄
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※ 編輯: mulkcs 來自: 118.168.233.57 (07/17 21:53)