科学家们开发了人工神经元,脑部将其视为自身信号
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新型人工神经元“印刷”方式
北西大学(Northwestern University)的工程师首次制造出不仅能模拟神经细胞工作,还能直接与活体脑组织相互作用的印刷装置。这为创建更先进的人机接口和神经形态计算机铺平了道路。
1. 具体打印内容
- 墨水——由钼二硫化物纳米纤维和石墨烯混合而成。
- 基底——一种柔性聚合物材料,采用喷墨方式印刷图案。
- 在样品印好后对基底通电。部分分解粘结聚合物,只留下细小的导电路径(纤维/线)。
2. 工作原理
- 生成的纤维以与生物神经元相同的波形和时间特征传导电流——从单个尖峰到“包络”脉冲。
- 因此,印刷元素可以像活体神经细胞一样产生并控制电脉冲。
3. 实验验证
- 人工神经元连接至小鼠小脑切片。
- 活细胞对印刷神经元的信号作出与自身相同的反应:神经链被激活,证实了波形和频率的一致性。
4. 重要意义
- 打开人机接口的新可能性
- 更精准、更生物兼容的脑活动交互
- 神经义肢:恢复听觉、视力、运动功能
- 能效提升:神经形态计算可比传统电脑节能10,000倍
结论
由钼纳米纤维和石墨烯制成的印刷神经元能够产生与生物信号相同的电脉冲。这是开发高效脑机接口、神经义肢以及未来低耗能计算系统的第一步。
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