新式硅芯片能记载很多脑活动 可制作两千个神经元间七万个突触衔接

来源:爱游戏官网下载    发布时间:2025-02-22 13:51:10

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  美国哈佛大学团队开宣布一种立异性的硅芯片,可以记载很多神经元间突触信号的纤细改变。运用该芯片,团队制作并记载了2000个大鼠神经元之间的超越7万个突触衔接。研讨成果宣布在最新的《天然·生物医学工程》杂志上,标志着神经元记载技能的重大突破,有助于人们深化了解大脑功用。

  高阶大脑功用源于脑细胞或神经元之间的特定衔接办法。神经元间的接触点称为突触,科学家致力于制作这些突触衔接图,不只为了提醒哪些神经元相互衔接,还需要评价每个衔接的强度。在生成突触衔接的图画方面,电子显微镜是一种有力东西,但它们没办法供给关于衔接强度的信息,这约束了人们对神经网络功用的了解。

  相比之下,膜片钳电极是现在记载神经元活动的黄金规范,它能高效进入单个神经元内部,精确记载其突触信号,并据此判别突触衔接的强度。但是,将这种技能应用于大规模神经元群的研讨一向面对应战。

  在这项研讨中,团队运用一块具有4096个微孔电极阵列的硅芯片,在芯片上培育的大鼠神经元中进行了大规模并行细胞内记载。经过这种办法,他们从大约2000个神经元中提取了超越7万个突触衔接的数据。

  团队经过向电极注入小电流来纤细翻开细胞,完成高效的细胞内记载。微孔规划类似于传统的膜片钳电极,但比笔直纳米针电极更简单制作,并且与神经元内部耦合作用更好。试验成果超出了预期,在4096个微孔电极中,均匀有超越3600个(即90%)完成了与顶部神经元的细胞内耦合。由此得到的高质量记载数据使科学家可以精确的经过每个突触衔接的特征和强度进行分类,这将极大推进人们对神经网络结构和功用的了解。

  新东西的诞生总会推进一场认知革命,新观测手法也正在拓宽咱们对大脑的认知鸿沟。此次,科研团队开发的新式电子芯片,成功记载下了大鼠脑细胞网络中神经元间突触信号的纤细改变。这一表面上布满4000余个微孔电极阵列的芯片,似乎细胞间的“听诊器”,记载着神经元之间的沟通。有了这一技能,咱们不只获得了“脑地图”,还看到了不同道路上的“交通流量”。这让咱们得以进一步了解神经网络的结构和功用,也为咱们医治脑部疾病翻开了新视角。