人造神经元成功操纵植物，让捕蝇草强行闭合，脑机接口新思路打开-尊龙官方网站

每日一问:机械义肢什么时候普及。

二次元中里常用的解决方法是将神经与硬件设备相连，以达到控制的目的，当然了，我们现在的科技水平还做不到于是有人就提出，能不能通过传感器感知特定的场景来自动的完成相应的动作，也就是让义肢它自己的想法你别说，这个真可以有

对，你没听错，人造了一个神经元将捕蝇草的生物细胞与这个特殊的神经元相连，就能模拟大脑处理和传递信息，向捕蝇草的叶片强加一个意识

还不仅如此，进行实验的科学家还配合制作了神经突触，两者连接，就相当于人造了一个局部的神经突触系统能够进行赫布学习，具有短期可塑性的那种

《攻壳机动队》中外化的机械人脑

印刷喷涂而成的人工神经元

先从人造神经元开始说起这种神经元简称 oecn，全名有机电化学神经元它基于有机电化学晶体管制成，是研究团队在 2018 年时开发的一种新型材料，使用丝网印刷和喷涂组合制成，可以在一张塑料薄片上印刷成千上万个它的特性就是高度的生物相容性，这使得这种晶体管制成的神经电路具有离子介导的尖峰机制，与生物系统的信号特征非常相似

将这些元件组合在一起，就能创建一个模拟神经元行为的微型电路:

也因此，人造神经元的运行机制类似于生物神经细胞在静止状态下，神经细胞的外侧带有多余的正电荷，细胞内侧带有多余的负电荷，同时，在膜电压超过给定阈值时，生物神经元就能产生脉冲而人造神经元则通过向输入端注入电流产生尖峰，实现一种类似的动作电位的传导，还能调节电解质的离子浓度控制尖峰频率

加入突触，形成神经网络

但单个神经元对于生物体来说是没有意义的，研究团队的一位科学家表示:神经元和突触一起构成了大脑的基石。

于是，团队也制造了人工突触 oecss，全称有机电化学突触。然而，当前的人工装置生物相容性差，能源效率低，环路较为复杂。突触与神经元采用相同的结构制造，通过在通道中施加栅极电压脉冲，使人工突触导电性可以长期增加:

通过实验，研究人员成功证明了制成的人工突触进行了赫布学习:即不再直接对神经元输入兴奋性电流，而是向突触施加电压，根据其突触强度将其转换为电流，从而调节尖峰频率。该论文介绍，神经形态仿生电子装置能模仿人脑的运作方式。

赫布学习是神经科学领域的一种理论，解释了脑中的神经元在学习的过程中所发生的的变化，即:两个神经元之间的连接强度会伴随着活动的增加或减少。。

神经元之间的连接强度控制着不同大脑回路的功能，这也是信息编码进入大脑的关键当然，也有不足我们大脑中的神经元之间的连接强度会根据活动而实时增强或减弱，但现在的人工突触只能不断增强，但不能减少如果这种神经元的连接强度不可逆，那也就无法形成有效的网络

赛博朋克又一步

不过，在前往的复杂的人工制造的感觉和处理系统之前，这种研究至少点亮了第一步与捕蝇草连接并成功诱导的闭合动作，就证明了未来或许还能实现更加复杂的传感器检测，与生物系统进行集成，促进植入式设备的开发并且，这些人工神经元的电路是印刷在柔性基板上的，可以进行大规模的印刷，具有较高的制造产能软体机器人，脑机接口，甚至赛博朋克中的人机结合，都是可想象的未来

论文有两位共同一作 padinhare cholakkal harikesh 和 chi—yuan yang。脑机接口，假肢，智能软体机器人的未来开发都需要实现人工神经装置与生物系统的有机结合。

其中 chi—yuan yang 为来自北京的华人科学家，博士毕业于北京大学，现是瑞典的林雪平大学科学与技术系的一名博士后。

论文:

参考链接: