Artificial Synapse, dass die Arbeiten mit Zellen erstellt

Forscher leben haben ein Gerät geschaffen, das mit nervenähnliche Zellen integrieren und in Wechselwirkung treten kann. Dies könnte ein erster Schritt in Richtung einer künstlichen Synapse für den Einsatz in Gehirn-Computer-Schnittstellen sein.

Nun, in einem Papier Juni veröffentlicht am 15. in Nature Materials, haben sie die erste biohybrider Version ihrer künstlichen Synapse getestet und bewiesen, dass sie mit lebenden Zellen kommunizieren kann. Zukünftige Technologien von diesem Gerät herrühren könnten funktionieren, indem Sie direkt auf chemische Signale aus dem Gehirn reagiert. Die Forschung wurde in Zusammenarbeit mit Forschern an Istituto Italiano di Tecnologia (Italian Institute of Technology, IIT) in Italien und an der Technischen Universität Eindhoven (Niederlande) durchgeführt.

„Dieses Papier wirklich die einzigartige Stärke der Materialien machen deutlich, dass wir in der Lage verwenden, um mit lebender Materie zu interagieren“, sagte Alberto Salleo, Professor für Materialwissenschaften und Ingenieurwesen an der Stanford und Co-Senior-Autor des Papiers. „Die Zellen sind glücklich sitzen auf dem weichen Polymer Aber die Kompatibilität geht tiefer:.. Diese Materialien arbeiten mit den gleichen Molekülen Neuronen natürlich nutzen“

Während andere Hirnintegrierten Geräte ein elektrisches Signal erfordern das Gehirns der Nachrichten zu erkennen und zu verarbeiten, tritt die Kommunikation zwischen diesem Gerät und lebenden Zellen durch Elektrochemie, als ob das Material des Empfang von Nachrichten von seinem Nachbarn nur ein weiteres Neuron war.

Wie Neuronen lernen

Die biohybride künstliche Synapse besteht aus zwei weichen Polymerelektroden, durch einen Graben mit einer Elektrolytlösung gefüllt getrennt, die den Teil des synaptischen Spalt spielt dass trennt Neuronen im Gehirn in Verbindung steht. Wenn lebenden Zellen auf einer Elektrode angeordnet sind, Neurotransmitter, dass diese Zellen freisetzen kann, mit dieser Elektrode zu erzeugen Ionen reagieren. Diese Ionen wandern über den Graben auf der zweiten Elektrode und modulieren den leitenden Zustand dieser Elektrode. Einige dieser Änderung erhalten bleibt, um den Lernprozess zu simulieren in der Natur auftreten.

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Quelle: Stanford University. "Artificial synapse that works with living cells created." ScienceDaily. ScienceDaily, 15 June 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/06/200615115808.htm>.