Sztuczna synapsy, która współpracuje z żywych komórek utworzonych

Naukowcy stworzyli urządzenie, które można zintegrować i interakcji z neuron-like komórek. To może być wczesnym krok w kierunku sztucznej synapsy do użytku w interfejsach mózg-komputer.

Teraz, w artykule opublikowanym 15 czerwca w Nature Materials, że przetestowali pierwszą wersję Biohybrid ich sztucznej synapsy i wykazać, że może komunikować się z żywych komórek. Przyszłe technologie pochodzące od tego urządzenia mogą działać poprzez reakcję bezpośrednio na sygnały chemiczne z mózgu. Badanie zostało przeprowadzone we współpracy z naukowcami z Istituto Italiano di Tecnologia (Italian Institute of Technology, IIT) we Włoszech i na Politechnice w Eindhoven (Holandia).

„Dokument ten naprawdę podkreśla wyjątkową wytrzymałość materiałów, które stosujemy w będąc w stanie współdziałać z żywej materii”, powiedział Alberto Salleo, profesor materiałoznawstwa i inżynierii na Uniwersytecie Stanforda i współautor starszy autor artykułu. „Komórki są zadowoleni siedząc na miękkiej polimeru Ale kompatybilność sięga głębiej.. Materiały te działają z tych samych cząsteczek neurony wykorzystują naturalnie”

Podczas gdy inne urządzenia zintegrowane mózgowe wymagają sygnał elektryczny do wykrywania i przetwarzania wiadomości w mózgu, komunikacja pomiędzy urządzeniem i żywych komórek nastąpić poprzez elektrochemii, jakby materiał był tylko kolejny neuron odbieranie wiadomości od swojego sąsiada.

Jak neurony uczyć

Biohybrid sztuczne synapsy składa się z dwóch elektrod miękkich polimerów rozdzielonych wykopie wypełnionym roztworem elektrolitu, która odgrywa rolę w synaptycznej szczelinie, która oddziela łączący neurony w mózgu. Gdy komórki żywe są umieszczone na górze jednej z elektrod, neuroprzekaźniki, że te komórki uwalniają mogą reagować z tym elektrody do jonów produkcji. Jony te przemierzają wykopu do drugiej elektrody i moduluje stan przewodzenia tej elektrody. Niektóre z tych zmian jest zachowana, symulując proces uczenia występujące w przyrodzie.

Reklama

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