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科學(xué)家開(kāi)發(fā)出可模擬小腦功能的電子芯片

日期:2011-10-28 09:05:47

據(jù)報(bào)道,以色列特拉維夫大學(xué)心理系馬蒂•敏茨教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組,開(kāi)發(fā)出一種可模擬小腦功能的計(jì)算機(jī)芯片。將該芯片與患小腦損傷的實(shí)驗(yàn)鼠相連接后,可使實(shí)驗(yàn)鼠恢復(fù)正?;顒?dòng)。

 

    小腦具有負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)和協(xié)調(diào)性控制的重要作用,小腦損傷會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的行動(dòng)失調(diào)。為弄清是否能用人工智能的方法取代部分受損傷的腦組織,敏茨教授及其研究小組研發(fā)了這種芯片。

 

    實(shí)驗(yàn)中,科學(xué)家先教會(huì)實(shí)驗(yàn)鼠聽(tīng)到特定聲音后即眨眼睛,然后,使實(shí)驗(yàn)鼠因小腦損傷而失去這種功能。當(dāng)研究人員將計(jì)算機(jī)芯片與實(shí)驗(yàn)鼠大腦連接后,實(shí)驗(yàn)鼠又恢復(fù)了對(duì)特定聲音的反應(yīng)能力。

 

    敏茨教授解釋說(shuō),這種可模擬一系列自然神經(jīng)活動(dòng)的芯片,具備像天然小腦那樣分析傳入的腦干信號(hào)和產(chǎn)生回應(yīng)性輸出的能力,將其植入頭骨外側(cè)并通過(guò)電極與大腦連接后,相當(dāng)于接通了受損腦組織的信號(hào)輸入、輸出回路,從而達(dá)到恢復(fù)小腦功能的目的。

 

    研究人員稱,目前,治療腦部損傷主要是立足于促使腦組織進(jìn)行自我修復(fù),包括今后通過(guò)基因治療或干細(xì)胞治療等使神經(jīng)系統(tǒng)康復(fù),也是這一目的;另一個(gè)可行的策略,是利用人造替代物取代特定的神經(jīng)微電路,恢復(fù)腦功能。他們的研究即屬于后一種。該實(shí)驗(yàn)表明,利用人工方法模擬天然腦組織對(duì)信息進(jìn)行分析和傳輸?shù)牟糠止δ苁强尚械模@對(duì)腦損傷治療來(lái)說(shuō)是一大進(jìn)步。但這只是初步成果,要投入使用仍要做大量工作。

 

    總編輯圈點(diǎn):

 

    在大腦中植入芯片已不再算是太轟動(dòng)的新聞——此前,相繼有報(bào)道稱,大腦植入設(shè)備可以幫助殘疾人通過(guò)腦波活動(dòng),控制電腦上的光標(biāo)移動(dòng)和義肢的動(dòng)作等。但也一定不要因此低估本文所述研究的價(jià)值:它不僅從簡(jiǎn)單地控制某類動(dòng)作升級(jí)為綜合模擬小腦功能,更重要的是,其“分析信號(hào)并產(chǎn)生回應(yīng)性輸出”的過(guò)程,實(shí)現(xiàn)了植入設(shè)備與大腦間的互動(dòng),這為制造能模擬更為復(fù)雜的大腦功能的芯片奠定了基礎(chǔ)。不過(guò),連大腦中都能植入芯片,這對(duì)人類來(lái)說(shuō),究竟是喜是憂?

 


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