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印刷神经元与活体脑细胞通信
西北大学工程师创造了能够与真实脑细胞有效通信的人工神经元,增强了脑机接口技术和计算效率。
来源:Scientific Inquirer西北大学工程师打印的人造神经元不仅能模仿大脑,还能与大脑对话。
在一项新研究中,西北大学团队开发了灵活、低成本的设备,可以产生足够真实的电信号来激活活的脑细胞。当在小鼠大脑组织切片上进行测试时,人造神经元成功触发了真实神经元的反应,展示了新水平的生物相容性。
这项工作标志着向可以直接与神经系统通信的电子学迈出了一步,在脑机接口和神经假体(包括听力、视觉和运动植入物)方面具有潜在的应用前景。
它还为更高效、类脑计算系统奠定了基础。通过模仿神经元发出信号的方式(大脑的一个关键特征,而大脑是已知最节能的计算机),未来系统可以使用比当今数据密集型技术少得多的功率来执行复杂的操作。
该研究将于周三(4 月 15 日)发表在《自然·纳米技术》杂志上。
“我们今天生活的世界是由人工智能 (AI) 主导的,”这项研究的领导者、西北大学的马克·C·赫萨姆 (Mark C. Hersam) 说。 “让人工智能变得更聪明的方法是通过越来越多的数据对其进行训练。这种数据密集型训练会导致巨大的功耗问题。因此,我们必须拿出更高效的硬件来处理大数据和人工智能。由于大脑的能效比数字计算机高五个数量级,因此向大脑寻找下一代计算的灵感是有意义的。”
从刚性硅到动态大脑
随着计算任务变得更加复杂和数据密集,计算机通过添加更多相同的组件来满足这些需求——数十亿个晶体管封装在刚性的二维硅芯片上。每个晶体管的行为方式都相同。而且,一旦制造完成,这些系统就保持固定。
将缺陷转化为特征
对人工神经元进行测试
