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用于建立大鼠神经细胞网络桥梁的微型机器人

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。


图片来源:Pixabay

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。


图片来源:Pixabay

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。

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
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