捕蝇草生物细胞与人工神经元成功相连

展全思梦 2025-11-06 20:42:02

捕蝇草生物细胞与人工神经元成功相连

捕蝇草生物细胞与人工神经元成功相连字体：小中大分享到：捕蝇草生物细胞与人工神经元成功相连2022-02-24 08:44:20来源：科技日报

英国《自然通讯》杂志23日发表论文称，一种人工神经元可以成功与捕蝇草的生物细胞进行交流，还可以让捕蝇草合上叶子。研究结果可能对未来脑-机接口和软机器人的发展具有重要意义。

具有神经形状的仿生电子设备被认为能够模仿人脑的运作。未来脑机接口、假肢、智能软机器人的发展都需要实现人工神经装置与生物系统的有机结合。然而，目前的人工装置生物相容性差，能效低，回路复杂。

这一次，瑞典林雪平大学的科学家Simone Fabiano和他的同事开发了一种人工神经突触系统，以探索它是否可以与生物系统相连。研究小组要求打印的人工神经元和突触完全模仿生物系统的信号转导特性——生物系统利用离子迁移介导的放电进行相互交流。然后，研究人员成功地将这些人工神经元与捕蝇草生物系统连接起来。他们证明了这些人工神经元可以在电刺激下诱导捕蝇草关闭其叶片。

法比亚诺和论文的共同作者表示，他们的研究成果可能会促进未来可植入设备和脑机接口的发展，以及人工神经系统和生物实体的潜在整合。

研究团队认为，无论是脑机接口、植入/可穿戴设备、假肢、智能软机器人的研究进展，都需要技术与自然的紧密互动和融合。因为生命的基本构建元素与电子设备中使用的元素非常不同，所以将人工设备与生物系统连接起来的能力对这些领域的成功至关重要。

这一次，他们借鉴了生物信号系统的概念，设计了一个神经形态学系统，有望弥补现实中这种能力的不足。虽然之前已经有一些基于软件的神经形态学算法被集成到生物医学系统中，但是基于硬件的系统能够与活组织紧密交互，给出生物反馈并显示处理能力仍然是最终目标。

主编圈

人工突触、神经电子学、神经接口，带着几年前的一些科幻概念，在技术层面发展日新月异。它们与生物分子的结构亲和力使它们成为应用的理想选择。从结构上看，有机半导体具有可加工性、生物相容性、生物可降解性和柔韧性。从功能角度来看，它们还可以支持电子和离子信号的传输。过去，有机材料在模拟神经形态和人工神经方面取得了一些成功。现在，科学家们在制造生物集成人工神经元方面做出了辉煌的尝试，这对信息编码非常重要。

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