「生物」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
精选评测好文
原文标题: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
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(包括各种电缆)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。
人造一个神经元,直接让捕蝇草遭四周空无一虫的时候也能闭合:
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 "。
(人造神经元:你自闭吧!捕蝇草:好的)
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。
这个 " 人造神经系统 " 来自一篇近期发表在 Nature 子刊 Nature Communications 上的论文,华人共同一作。
作者在论文中还表示,这种人工制造的局部神经系统定义了一个新的前景:
未来,这一人工系统或许能与植物、无脊椎动物和脊椎动物的生物信号系统(如中枢神经系统)进行连接或更复杂的整合。
啊这,更复杂是指……
△《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(Organic ElectroChemical Neurons)。
它基于有机电化学晶体管(OECTs)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。
将人造神经元与捕蝇草连接,根据神经元的放电频率就能诱导其肺叶闭合:
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(Organic ElectroChemical Synapses)。
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(Hebbian theory):
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。
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。
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:
https://www.nature.com/articles/s41467-022-28483-6
参考链接:
[ 1 ] https://futurism.com/the-byte/scientists-control-venus-flytrap-with-implanted-computer-brain
[ 2 ] https://singularityhub.com/2022/02/25/scientists-created-an-artificial-neuron-that-can-make-a-venus-flytrap-snap/
文章推荐:这个夏天最凉爽最幸福的众测体验!<\a>
其他人还看了
「索尼」消息称索尼计划3月末发布新品9500万全画幅相机有望登台
4台“土豪快乐机”,最后一款上亿却丑出天际-不懂二次元的老Q
近7000大洋的爱德华护眼灯测评,是智商税吗?-不懂二次元的老Q
郑重声明:本文“「生物」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”,https://nmgjrty.com/shumacp_376590.html内容,由量子位提供发布,请自行判断内容优劣。
- 全部评论(0)
- 「泡泡糖」把仙人掌当口香糖吃,这干饭过程光看着就疼
- 「生物」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
- 「作弊」三星手机“跑分作弊”?别惊讶,这其实已是常态
- 「华沙」重复的模式,不重复的人生
- 「卫星」国内首次!三体引力波触手可及,中山大学“天琴一号”测出全球重力
- 「三星」三星推出新款M7智慧显示器:32英寸4K分辨率,内置电视App
- 「马斯克」马斯克“响应”梁建章
- 「芯片」都是M1芯片,iPadAir5和11寸iPadPro怎么选?
- 「互联网」百度终于把「跳转到App中阅读更多」的按钮删了
- 「b站」《艾尔登法环》Boss读指令引玩家热议:小怪都这么智能
- 「redmi」不只K50,Redmi将在3月17日发布新款笔记本、电视、路由器
- 「谷歌」安卓迎来“归档”功能,无需担心存储空间不足了
- 「索尼」小米CiviS曝光:轻薄自拍新手机,居中单孔曲屏
- 「索尼」索尼的“平凡之路”
- 「拼多多」拼多多百亿补贴上线苹果春季新品专区,新款iPhoneSE3199元起
- 「刘海」当初怼刘海屏最狠的三星,为什么又用了回来?
最新更新
- 「泡泡糖」把仙人掌当口香糖吃,这干饭
- 「生物」人造神经元成功操纵植物,让捕
- 「作弊」三星手机“跑分作弊”?别惊讶
- 「华沙」重复的模式,不重复的人生
- 「卫星」国内首次!三体引力波触手可及
- 「三星」三星推出新款M7智慧显示器:3
- 「马斯克」马斯克“响应”梁建章
- 「芯片」都是M1芯片,iPadAir5和11寸iPadPr
- 「互联网」百度终于把「跳转到App中阅读
- 「b站」《艾尔登法环》Boss读指令引玩家
- 「redmi」不只K50,Redmi将在3月17日发布新款
- 「谷歌」安卓迎来“归档”功能,无需担
- 「索尼」小米CiviS曝光:轻薄自拍新手机
- 「索尼」索尼的“平凡之路”
- 「拼多多」拼多多百亿补贴上线苹果春季
推荐阅读
- 「泡泡糖」把仙人掌当口香糖吃,这干饭过程光看着就疼
- 「作弊」三星手机“跑分作弊”?别惊讶,这其实已是常态
- 「华沙」重复的模式,不重复的人生
- 「卫星」国内首次!三体引力波触手可及,中山大学“天琴一号”测出全球重力
- 「三星」三星推出新款M7智慧显示器:32英寸4K分辨率,内置电视App
- 「马斯克」马斯克“响应”梁建章
- 「芯片」都是M1芯片,iPadAir5和11寸iPadPro怎么选?
- 「互联网」百度终于把「跳转到App中阅读更多」的按钮删了
- 「b站」《艾尔登法环》Boss读指令引玩家热议:小怪都这么智能
- 「redmi」不只K50,Redmi将在3月17日发布新款笔记本、电视、路由器
- 「谷歌」安卓迎来“归档”功能,无需担心存储空间不足了
- 「索尼」小米CiviS曝光:轻薄自拍新手机,居中单孔曲屏
猜你喜欢
- [iPhone]iPhone13promax远峰蓝128G入手
- [安卓手机]realme真我GTNeo2开箱,金刚石冰芯散热系统+E4屏,5000mAh大电池
- [贴膜]红米9爆屏更换记录,弯曲的中框修复
- [智能机器人]编程从娃娃抓起,MakeBlock程小奔上手体验
- [智能摄像机]内置大电池,无需打孔走线,小米室外摄像机给你满满的安全感
- [充电器]65w网红氮化镓一次看个够
- [电脑支架]原汤化原食,LGErgo显示器支架
- [蓝牙耳机]中端耳机音质天花板,降噪很有一手,鹿图COCO真蓝牙降噪耳机评测
- [音频播放器]关于R01主板的主观看法,和一些碎碎念
- [充电器]双口快充,满足日常需求
- [VR设备]GOOVISLite头戴影院评测
- [蓝牙耳机]魅蓝Blus耳机体验,魅蓝依旧还是当年坚持做良品的青年良品
- [安卓手机]从5988跌至2749,256GB+鸿蒙OS+7nm麒麟,从高端市场跌至中端市场
- 「轻众测|素诺智能可视冲牙器」别急,对准再冲!素诺可视冲牙器让残渣无所
- 「九号新品Nano及Air T15」萌娃初体验——Ninebot九号平衡车Nano