大鼠机器人得到数字小脑

时间:2018-01-20 01:30:24166网络整理admin

作者:Linda Geddes人工小脑恢复了大鼠失去的大脑功能,使得机器人式脑植入物的前景更接近现实这种植入物最终可用于替代因中风和其他疾病而受损的脑组织区域,甚至可用于增强健康的大脑功能并恢复随年龄增长而衰退的学习过程人工耳蜗植入物和假肢已经证明,可以将电子设备连接到大脑并理解它们,但这些设备只涉及单向通信,从设备到大脑,反之亦然现在,以色列特拉维夫大学的Matti Mintz和他的同事创造了一种合成小脑,它可以接收来自脑干的感觉输入 - 一个充当身体其他部位神经元信息管道的区域他们的设备可以解释这些输入,并将信号发送到脑干的不同区域,促使运动神经元执行适当的运动 “我们可以记录来自大脑的信息,以类似于生物网络的方式对其进行分析,并将其返回大脑,这是概念的证明,”Mintz说,他本月在“工程可忽略衰老策略”会议上介绍了这项工作在英国剑桥小脑的一个功能是帮助协调和时间运动这一点,以及它具有相对简单的神经元结构的事实,使其成为大脑合成的良好区域 “我们知道它的解剖结构和它的一些行为几乎完美,”明茨说该团队分析了脑干信号进入真正的小脑及其响应产生的输出然后,他们利用这些信息在芯片上生成合成版本,该芯片位于颅骨外部并使用电极连接到大脑为了测试芯片,他们麻醉了一只老鼠并禁用了它的小脑,然后连接了他们的合成版本然后,他们试图通过将听觉音调与眼睛上的一股空气相结合,教导麻醉动物的条件性运动反射 - 眨眼 - 直到动物眨眼听到单独的音调他们首先在没有芯片连接的情况下尝试了这一点,并发现老鼠无法了解运动反射但是一旦连接了人工小脑,大鼠就会像普通动物一样表现出来,学会将声音与眨眼的需要联系起来 ??一旦连接了人工小脑,当听到声音时,老鼠学会眨眼英国科尔切斯特埃塞克斯大学的弗朗切斯科·塞普尔维达(Francesco Sepulveda)表示:“这表明我们在创造能够有朝一日取代受损大脑区域甚至增强健康大脑力量的电路方面取得了多大进展” “电路模仿非常基本的功能尽管如此,这是迈向巨大可能性的一个令人兴奋的一步“下一步是对小脑的更大区域进行建模,这些区域可以学习一系列运动并在有意识的动物身上测试芯片 - 这是一个更大的挑战 “这是非常苛刻的,因为由于运动造成的人工制品导致[神经]信号质量下降,”奥地利格拉茨的Guger Technologies公司的Robert Prueckl说道,他正与Mintz合作他认为这可以通过开发改进的软件来调节噪声和更好的植入电极技术来实现最终,目标是构建可以复制大脑复杂区域的芯片这种植入物将更加复杂,但Sepulveda说挑战并非不可克服 “我们可能需要几十年才能到达那里,但我敢打赌,在本世纪末之前,特定的,组织良好的大脑部分,如海马体或视觉皮层将具有合成相关性”Theodore Berger at the University of南加州,洛杉矶和他的同事在6月份宣布他们能够恢复老鼠的记忆力减退(New Scientist,6月25日,第14页)他们通过记录存储器的神经特征然后阻止神经通信并使用电极重放代码来做到这一点基于这一原则的假肢有一天可能被用来增强健康人的大脑功能 - 加速学习或增强记忆力例如,随着人们年龄的增长,他们的学习能力会降低 “你可以想象,你可以通过与生物网络并行添加人工网络来加快学习速度,