以色列研究人员打造出具有数字小脑的大鼠机器人

以色列研究人员打造出具有数字小脑的大鼠机器人

医生能够用电子器件以机器人的方式修补人类大脑的时代尚未到来。但如果特拉维夫大学的老鼠实验结果能说明这一点,那么这一天可能并不遥远。那里的研究人员已经开发出一种人造小脑,能够恢复老鼠失去的大脑功能,这表明人造大脑类似物可以取代功能不正常的大脑部分。传呼警官亚历克斯·墨菲。

该团队的合成小脑或多或少是一个简单的微芯片,但可以接收来自脑干的感觉输入,解释该神经输入,并向脑干的不同区域发送适当的信号以启动适当的运动。目前它只能处理最基本的刺激/反应序列,但研究人员能够做到这一点这一事实本身就标志着一个相当了不起的飞跃。

为了实现这样的突破,小脑是一个非常理想的起点。它的结构非常简单,其功能之一是响应刺激来协调运动,因此很容易进行测试。利用他们已知的老鼠小脑与脑干相互作用产生运动的方式,他们制造了一个芯片来模拟这种神经处理和活动。

然后,他们将芯片连接到一只小脑被禁用的老鼠身上(他们从外部进行操作,芯片通过电极连接到大脑——他们没有将芯片植入老鼠的大脑)。在连接合成芯片之前,他们尝试在小脑被关闭的情况下教会老鼠一种行为,方法是将听觉音调与吹向老鼠眼睛的气流相结合,使其眨眼。老鼠应该很快就能学会在仅受到音调刺激而没有气流刺激的情况下眨眼(想想巴甫洛夫),但由于小脑被禁用,它无法做到这一点。

随后,研究小组启动了合成小脑芯片。很快,老鼠就学会了像正常老鼠一样听到声音时眨眼。事实证明,他们的芯片足以替代老鼠自己的神经组织。

这是一种简单的刺激-反应,但对于我们理解如何操纵大脑而言,它的意义也十分重大。该系统显然必须扩大规模才能用于人类,这在可预见的未来还不太可能实现。但它确实为未来的合成植入物打开了大门,这些植入物可以替代因受伤、中风或与年龄相关的退化而受损的神经组织。

再加上机器人假肢和脑机接口领域不断取得的巨大进步,你很快就会进入机器人领域。看,我们说过未来就是现在。

新科学家

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