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来自英国、意大利和瑞士的科学家创建了“神经电子互联网”，马斯克的“第三层大脑”实现了吗？

发布于：2024-06-17 编辑：匿名来源：网络

建立大脑与互联网的连接，实现实时数据交互不再只是幻想。

事实上，大脑的功能取决于神经元回路。

神经元之间的联系点是突触，它在结合信息传递和记忆存储和处理方面发挥着关键作用。

电子学在模拟神经元和突触以及脑机接口方面取得了重要进展。

最近，英国、意大利和瑞士的研究人员共同创建了一个混合神经网络，利用互联网将信号从生物神经元传输到人工神经元。

当地时间2月25日，科学杂志《自然·科学报告》发表了研究团队题为《忆阻突触连接大脑和硅尖峰神经元》的论文。

通过互联网连接生物神经元和人工神经元雷锋网了解到，论文主要介绍了模拟真实突触的传递和可塑性的大脑和硅尖峰神经元之间的记忆连接。

值得一提的是，这项研究由三个国家的研究人员共同完成：英国南安普顿大学开发了模仿突触的纳米级忆阻器；意大利帕多瓦大学培养生物（小鼠）神经元；瑞士苏黎世大学和苏黎世联邦理工学院合作在硅微芯片上创建人工神经元，使人工神经元和生物神经元能够通过使用忆阻器创建的混合神经网络进行双向实时通信。

具体来说，研究人员使用忆阻器与金属膜氧化钛微电极配对，将硅神经元连接到小鼠海马体中的神经元（如下所示），从而展示了一个三神经元脑硅网络，其中忆阻突触经历长期增强或抑制由神经元放电率驱动。

根据以上描述，不难看出本研究的一个关键元件是纳米级忆阻器。

通常，尖峰处理由基于数字冯诺依曼的硬件运行统计算法管理。

然而，根据近乎生物的尖峰信号和处理策略，神经形态电子设备和结构可以说是相对更好的计算选择。

基于此，研究人员发现纳米级忆阻器模仿了突触的可塑性，而用来模拟大脑突触尖峰电位传输和可塑性过程的正是钛连接。

如下图所示，这个系统实际上是一个单向电路——钛忆阻器MR1将突触权重存储为阻性状态，超薄电容微电极CME将刺激传递到生物神经元，并通过记忆进行调节。

重量。

BN尖峰由膜片钳微电极记录，然后由忆阻器MR2处理，并通过电流注入，最后传输到第二个硅神经元ANpost。

另一个重要元素是人工神经元。

据悉，人工神经元排列在硅微芯片上。

与生物神经元类似，人工神经元可以发送和接收可读取和测量的信号。

雷锋网获悉，这是全球首次以这种方式实现人工神经元与生物神经元的跨界连接。

研究人员还指出，他们希望这项研究能够成为神经电子互联网的开端。

对于这一突破，南安普顿大学纳米技术教授、电子前沿中心主任Themis Prodromakis表示：我们对新进展感到非常兴奋。

一方面，它为自然进化过程中从未遇到过的新场景奠定了基础，其中生物神经元和人工神经元相互连接并在全局网络中进行通信；另一方面，它催生了神经修复技术。