| 大脑芯片：神经组织同电脑芯片连接 |
|
|
| 中国科技信息网 2006-06-06 |
 |
| 一个细薄老鼠大脑海马区域（图片上部分）组织切片培养在一个半导体芯片上，芯片每平方毫米（中央黑色正方形内）含有16384个传感晶体管。下列芯片激发图像显示了神经细胞的电子活动情况（图片下部分），这些活动是由神经突触活动引起的（红色：正极，蓝色：负极）。 |
据physorg网站2006年6月2日报道，哺乳动物大脑感知到的信息输入在存入长期记忆区之前，它们是暂时贮存在海马区域内的。因为海马区域在记忆过程中扮演一个重要的角色，因此了解海马区域的功能便成为了目前大脑研究的一个主要课题。这部分大脑区域的细薄切片为海马区域内完整神经网络的研究提供了合适的物质材料。
我们在神经生理学研究方面所通常采用的方式是嵌入式的，这种方式受限于很少的细胞数量或者低空间分辩率。马丁斯瑞德科研机构科学家开发出了一种具有革命性意义的非侵入性技术，该技术使他们能够以高分辩率记录下大脑切片组织内数千个神经细胞间的信息传输情况。
这个技术还包括海马区域极薄切片在半导体芯片上的培养。这些芯片是和英飞凌科技公司合作开发的，芯片在其感应晶体管密度方面具有优势：1毫米平方区域内有16384个晶体管记录大脑中的神经细胞活动情况。
科学家们记录下了一个完整的哺乳动物大脑组织联合细胞机构的活动模式，这是一个重要的技术突破。通过采用新技术和利用彼得.富勒姆赫尔兹的理论为指导，生物物理学家们揭示出药物化合物对神经网络的影响。
早在1991年，彼得.富勒姆赫尔兹和他的同事们就成功将单个水蛭神经细胞与半导体芯片进行了连接。后来的研究实现了芯片和一些软体动物神经细胞小网络之间的双向信息传输。
依据此项设计，科学们能够探测到细胞通过神经元传输的信号。用于此项研究的芯片是由科学家们自己开发和制造的。此芯片的批量生产必须需要工业界的通力协作。实现神经组织混合系统与半导体之间的连接是科学家们在神经芯片修复学和神经计算方面迈出的一大步。
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
|
|
