对真实脑细胞“耳语”的人工神经元首次创造

马萨诸塞大学阿默斯特分校的工程师开发了一种与众不同的人工神经元。

在实验中,他们新创建的模型能够以非常逼真、“安静”的方式直接与生物神经元进行通信。

电信息的“细胞”到细胞流动涉及与自然神经元通信大致相同的电压和能量消耗。

麻省大学阿默斯特分校的研究人员声称,这一突破在该领域尚属首次,在某种程度上缩小了我们的大脑和计算机之间的距离。

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科学家们一直在开发合成脑细胞将它们连接到复杂的机器中多年来,它们的简单功能与我们大脑中的功能相比显得苍白无力。

这个最新的作品比以往任何时候都更接近模仿真实的东西。

“以前版本的人工神经元使用的电压是我们创造的神经元的 10 倍,功率是我们创造的神经元的 10 倍,”工程师 Jun Yao。

生物和有机人工感知系统的概念示意图。(Yao 等人,美国国家科学院院士, 2025)

这就像一个人造神经元在肺部顶部对典型的人类神经元“尖叫”。所有这些喊叫都需要大量的能量,如果声音太大,接收者可能会不知所措并错过信息的关键。

姚明和同事创造的是一种人工神经元,它本质上可以对我们自己的神经元“耳语”。

“我们的电压仅为 0.1 伏,与我们体内的神经元大致相同,”姚明。

其他科学家已经哄骗了人工神经元与真正的脑细胞进行交流不太自然的方式– 例如,通过使用光。

但这一新的突破复制了更多协定的系统。

在这种情况下,关键是使用细菌生长的蛋白质纳米线。由于这些结构是天然衍生的,因此它们可以像真实神经元一样在潮湿环境中生存。

像这样的模型“提升潜力”,Yao 及其同事,用于“神经形态整合”。

“我们目前拥有各种可穿戴电子传感系统,但它们相对笨重且效率低下。”解释姚明。

“每次他们感觉到来自我们身体的信号时,他们都必须对其进行电放大,以便计算机可以对其进行分析。放大的中间步骤增加了功耗和电路的复杂性,但用我们的低压神经元构建的传感器可以完全不需要任何放大。

该研究发表在自然通讯.

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