Norwegian alphabet (æ): learn how to pronounce the letter Æ
你的大脑是一个电动活动的蜂巢 - 信号发射,数据流。它也是一个混乱的黑匣子。到目前为止,将神经元连接到设备和计算机的最佳方法是只能对大量神经元进行调查,并就他们所驾驶的内容达成广泛共识。但石墨烯技术的明显突破为我们提供了希望 个人神经信号 在现有的生物环境中,对于假体,学习和保持心理健康具有巨大的影响。
来自西班牙,意大利和英国的一组研究人员证明,石墨烯可以成功地与神经元连接,并从中传递电信号。这项工作建立在石墨烯涂有肽以促进神经元粘附的先前努力的基础上,并表明这种涂层是不必要的。与以前的尝试和其他技术不同,这项工作并没有触发疤痕组织,随着时间的推移,疤痕组织使其他植入物变得毫无用处。此版本使用未经处理的石墨烯具有高信噪比,使其更适用于生物应用。
这项工作的第一个目标是作为帕金森病的治疗方法。现有的神经接口技术读取神经元的输出并将其转换为其他东西。通过直接与神经元接口,希望这项工作可用于干扰信号。由于帕金森氏症无法抑制神经信号,因此可以人工阻断外来信号的技术可以解决这个问题。人们认为这就是现有可植入电极的工作原理:非特异性地广播干扰这些不适当信号的电脉冲。个别神经元分辨率可能提供更多控制。
石墨烯是生物界面的理想材料:它具有柔韧性,稳定性和生物相容性。因为它也能携带电荷,所以它引起了研究用于神经应用的兴趣。
石墨烯很坚固,但难度很大吗? http://t.co/uUfeb1h0oN @ENERGY #MaterialsScience pic.twitter.com/BippvPpK7C
- 伯克利实验室(@BerkeleyLab)2016年2月22日
现有的神经接口技术倾向于通过使用电极阵列(例如用于控制各个手指的最近示例)来评估整个神经元场。虽然这在某些设置中很有用,但是通过筛选许多神经元的输出来查找所需的信号可能会很棘手。但是要了解与单个神经元接口的分辨率,并且潜力是前所未有的控制 - 具有各种神经假体的潜力。
您仍然需要一种复杂的机制来确保只接触适当的神经元;你必须解开哪个信号来自哪里;你必须翻译这些杂音信号。
植入电极也可能很棘手。现有技术将电极插入脑组织,几乎肯定会损坏某些连接。由于该技术仅涉及现场记录,因此少数神经元的损伤不成问题。如果目标是与单个神经元接口,这可能是一个重要问题。
此外,系统可能需要“校准”。神经信号的时间和强度至关重要。通常,你的大脑会自我校准。例如,当您练习挥动棒球棒时,您会发送反馈,无论是积极的还是消极的,以加强连接并使用恰当的力量和方向。如果你必须在一个不能自我纠正的系统中手动调整这些东西,它可能会使事情变得更具挑战性。 (值得注意的是,大脑非常善于“塑料”和适应,所以它可以通过根据你的反应调整自己的输出来解决自己的问题。)
然而,这些类型的问题是工程问题,并非不可能解决。一旦解决了这些挑战,与单个神经元交互的能力可能是深远的。例如,大脑中的“重合检测器”可以检测来自多个神经元的神经冲动。如果来自两者的输入的定时足够接近,则它将在重合检测器本身中触发脉冲。这种机制被用于几种情境,其中一种是在学习中。
因为这种机制非常适合于关联不同的神经事件,所以它们可以用于构建将大脑的远端部分连接在一起的概念,从而学习新的想法。如果这个过程可以手动控制,那么可以想象一种矩阵式的学习方式,其中巧合探测器被手动触发以关联不同的概念并构建思想而无需踏足课堂。然而,在短期内,简单地阻止帕金森病中不适当的信号传递将会困难得多。寻找石墨烯首先保持平滑的运动 - 之后可能会使记忆更容易获得。