來自南京郵電大學(xué)和中國中國科學(xué)院以及南洋理工大學(xué)和新加坡科學(xué)技術(shù)與研究局的一組研究人員開發(fā)了一種人工神經(jīng)元，該神經(jīng)元能夠使用神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺進(jìn)行交流。他們在Nature Electronics雜志上發(fā)表了他們的創(chuàng)作和預(yù)期用途。

正如研究人員所指出的，大多數(shù)機(jī)腦接口都依賴電信號作為通信媒介，而這些信號通常是單向的。大腦產(chǎn)生的電信號被讀取和解釋;信號不會發(fā)送到大腦。在這項(xiàng)新的努力中，研究人員朝著制造可以雙向通信的腦機(jī)接口邁出了一步，它不是基于電信號。相反，它是化學(xué)介導(dǎo)的。

這項(xiàng)工作涉及構(gòu)建一個(gè)人工神經(jīng)元，該神經(jīng)元既可以檢測多巴胺的存在，也可以產(chǎn)生多巴胺作為一種反應(yīng)機(jī)制。神經(jīng)元由石墨烯(單片碳原子)和碳納米管電極(單片碳原子卷成管狀)組成。然后，他們添加了一個(gè)能夠檢測多巴胺存在的傳感器和一個(gè)稱為憶阻器的裝置，該裝置能夠使用熱激活水凝膠釋放多巴胺，連接到人工神經(jīng)元的另一部分。

研究人員通過將人工神經(jīng)元與一些從大鼠身上收集的腦細(xì)胞一起放入培養(yǎng)皿中來測試人工神經(jīng)元的交流能力。他們發(fā)現(xiàn)它能夠感知并響應(yīng)大鼠腦細(xì)胞產(chǎn)生和發(fā)送的多巴胺，并產(chǎn)生自己的一些，然后在大鼠腦細(xì)胞中產(chǎn)生反應(yīng)。他們還發(fā)現(xiàn)，他們可以通過將多巴胺發(fā)送到用于移動機(jī)器人手的坐骨神經(jīng)來激活一個(gè)小的小鼠肌肉樣本。

研究人員指出，憶阻器可以被編程為根據(jù)應(yīng)用產(chǎn)生和發(fā)送不同數(shù)量的多巴胺，就像腦細(xì)胞一樣。他們承認(rèn)他們的裝置相當(dāng)龐大，這將限制其作為腦機(jī)接口的使用，但請注意，它可能以目前的形式用于假肢設(shè)備。