神经元依附在用于建立人工神经网络的磁控微型机器人上。图片来源:Hongsoo Choi(机器人工程学院教授兼主席、论文共同通讯作者),DGIST-ETH微型机器人研究中心,DGIST
隶属于韩国多个机构的研究小组,制造出了能够在大鼠神经细胞网络之间建立桥梁的微型机器人。在他们发表在《科学进展》(Science Advances)杂志上的论文中,该小组描述了他们的微机器人是如何构建神经网络的,以及它们作为神经网络之间桥梁建设者的作用。
科学家采取了许多方法来研究大脑,其中一种就是尝试利用神经细胞构建大脑。早前的工作表明,在玻璃板上生长神经细胞网络是可能的,然而这样的网络只是二维的。在这项新的研究中,研究人员向前迈出了一步,他们开发了一种利用微型机器人连接二维神经网络,形成三维神经网络的方法。
神经组织切片,中央的大细胞为神经元细胞,可见树突与轴突结构。包围神经元的是胶质细胞。图片来源:Wikipedia
这项工作包括用镀镍和钛的聚合物制造矩形微型机器人(长300微米,宽95微米),并利用外加磁场控制微型机器人的运动。为了利用这些机器人,研究人员首先在两片相距仅300微米的玻璃上培养了两个独立的神经网络。接下来,他们在微型机器人表面培养了另一个神经网络。 一旦所有的网络都生长到位,研究人员将磁场施加于机器人上,将其推到另外两个神经网络之间。
另一个磁场被用来微调微型机器人相对于两个网络的位置。之后研究人员便等待并观察连接的发生。他们发现,神经细胞不仅从微型机器人的两端向两侧的神经网络生长,而且两侧的神经细胞也开始伸向微型机器人上的神经网络。随着时间的推移,两个原始神经网络之间形成了一座桥梁。研究人员发现,当他们对其中一个原始神经网络施加微弱电流时,电信号通过桥梁被传送到了另一个神经网络,证明神经网络是按照预期工作的。
研究人员认为,建立神经元桥梁以连接已有的神经网络是可能的。他们还表示,该方法可用于修复神经损伤患者的神经网络。
撰文:Bob Yirka
翻译:胡舒昶
审校:巢栩嘉
引进来源:Medical Xpress
本文来自:中国数字科技馆
特别声明:本文转载仅仅是出于科普传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或其它相关事宜,请与我们接洽。
[责任编辑:环球科学]