据媒体报道:英国《自然·通讯》杂志3日发表的一项最新突破,英国科学家报告了一种新型硅芯片,可再现生物神经元的电行为。利用他们的方法,科学家有望开发出仿生芯片来修复神经系统中因病而导致功能异常的生物电路。这样的话,是否很多无法治疗的疑难病症可以通过这种方法进行治疗呢?
来自巴斯大学科学家们一直期待能够像做计算芯片一样做出仿生的芯片,能够完全模拟生物神经元的芯片。然而要做出这样的芯片来难度比计算芯片不知大了多少,因为模拟生物神经元的芯片与真正的生物神经元一旦差之毫厘,效果就是谬以千里,因为生物的神经细胞确实太复杂了。
科学家认为,神经细胞或神经元遍布整个大脑和神经系统,并通过其长而细长的手臂迅速发送电信号,从而将信息从大脑传递到身体并返回。它们的信号传导活动需要将机械或化学信号转换为电信号的离子通道。这就发生在我们所有神经冲动的复杂运动,但这种复杂性也使得研究人员们很难弄清细胞对某些刺激的反应。
此次,英国巴斯大学研究人员阿兰·诺格里特及其同事,设计了一种微电路模仿离子通道,其可以类似生物神经元的方式整合原始神经刺激并做出响应。之后,研究团队在硅芯片中再现了单个海马神经元和呼吸神经元的活动。通过60个电刺激方案,他们发现固态神经元产生的电响应,几乎和生物神经元一模一样。
该研究小组认为,低功耗单芯片电池可用于生物电子设备和植入物,从而为对抗影响神经系统的疾病(如阿尔茨海默症、心力衰竭或脊髓损伤)提供了新的途径。虽然现在超级仿生芯片只是类似于一个细胞,毕竟这开了一个好头。
如果未来真的可以利用超级仿生芯片为人类治病,挽救更多的病人生命,这个研究是否可能在将来获得诺贝尔奖呢?
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