中国科学家在人脑研究领域取得新突破! 世界观速讯

  • 北京日报客户端
  • 2023-01-13 12:40:58


(资料图片)

通过一种聚电解质限域的流体记忆电阻器,来自中国科学院化学研究所、中国科学院大学、湘潭大学及北京师范大学的研究人员利用单个器件,首次实现了神经化学信号与电信号转导的模拟。该研究有望推动人类对大脑“化学语言”的读取和交互,为发展神经智能传感、类脑智能器件和神经感觉假肢等提供新的思路。1月13日,相关研究成果在《科学》杂志发表。

大脑控制着人类的思维、感受和情感,我们对它的探索及运行机制和功能的模仿从未停止,当前的类脑领域研究主要集中在类脑智能、脑机融合、智能生物医学应用等方面。大脑的神经功能与化学信号和电信号密切相关,但目前的仿突触器件只能实现对电信号的识别,很难直接感知化学信号。制备能响应化学信号的人工突触,成为了神经智能传感与模拟等领域的难题。

对此,科研人员提出了一项新构思。在通过聚电解质构建限域流体体系时,他们发现这一体系具有记忆电阻器的特征——器件可具备记忆效应,能成功模拟多种神经电脉冲行为。同时,其发展出的流体器件相比于传统固体器件,具有可与生物体系相比拟的工作电压和低功耗。

基于流体体系的特征,该器件可在生理溶液中模拟神经递质对记忆功能的调控,并成功模拟了突触可塑性的化学调控行为。科研人员还利用聚电解质对不同对离子的识别能力,实现了神经化学信号与电信号之间转导的模拟,在化学突触的模拟研究领域中迈出了关键的一步。

关键词: 研究领域

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