英國學者發明世界首個可再現生物神經元電行為的硅芯片

　　英國巴斯大學的研究團隊近日研發出一種可再現生物神經元電行為的硅芯片。利用這種方法，科學家有望開發出仿生芯片來修復神經系統中因病導致功能異常的生物電路，該研究成果發表于12月初的《自然·通訊》雜志。

　　科學家們一直在研究制造更加類似生物神經元的芯片模型。但是在現代硅片上模擬天然構造依然存在著一定缺陷。芯片雖然在處理某些計算任務時可能比任何人都要快數百萬倍，但神經元芯片的響應活動一旦與真實生物神經元差之毫厘，最終執行效果很可能將謬以千里。

　　英國巴斯大學物理系阿蘭·諾格里特教授團隊與布里斯托大學、蘇黎世大學和奧克蘭大學等合作，設計了一種微電路模仿離子通道，可以以類似生物神經元的方式整合原始神經刺激并做出響應。之后，研究團隊在硅芯片中再現了大鼠單個海馬神經元和呼吸神經元的活動。通過60個電刺激方案，他們發現固態神經元產生的電響應，幾乎和生物神經元一模一樣。

　　研究人員表示，呼吸神經元（比如他們建模的神經元）耦合呼吸節律和心臟節律與呼吸性竇性心律不齊有關。因年齡或疾病而喪失這種耦合是睡眠呼吸暫停和心力衰竭的一種預后。他們認為，一種像呼吸神經元一樣適應生物反饋的裝置或許可以在未來提供一種潛在的治療方法。