英國(guó)科學(xué)家開發(fā)出具有生物大腦的機(jī)器人
從英國(guó)駐華大使館獲悉，英國(guó)科學(xué)家們?nèi)涨伴_發(fā)出由人工培養(yǎng)的神經(jīng)元所控制的機(jī)器人，其研制目標(biāo)是為更好了解腦部情況、影響腦部的疾病以及促使腦混亂的原因，如阿爾茨海默氏癥、帕金森氏癥、中風(fēng)和腦損傷等疾病。
英格蘭雷丁大學(xué)多學(xué)科小組負(fù)責(zé)該項(xiàng)研究。這個(gè)機(jī)器人的生物大腦由人工培養(yǎng)的神經(jīng)元組成，這些神經(jīng)元被放置在一個(gè)多電極陣列(MEA)中。MEA是一個(gè)大約有60個(gè)電極的碟形天線，可以接收細(xì)胞發(fā)出的電流信號(hào)。然后，這些信號(hào)被用來(lái)控制機(jī)器人的動(dòng)作。每當(dāng)機(jī)器人接近一個(gè)物體的時(shí)候，信號(hào)就會(huì)通過(guò)電極來(lái)刺激大腦。為了回應(yīng)刺激，大腦輸出信號(hào)來(lái)控制機(jī)器人雙腿左右行動(dòng)，從而避免撞到物體，而不需人工或計(jì)算機(jī)再對(duì)機(jī)器人施加任何控制，唯一可以控制它的就是其自己的“大腦”。
研究人員現(xiàn)正在努力讓機(jī)器人適應(yīng)不同的信號(hào)，學(xué)習(xí)如何運(yùn)動(dòng)到預(yù)定位置。希望在這一過(guò)程中，能夠見(jiàn)證當(dāng)機(jī)器人再次進(jìn)入一個(gè)熟悉的區(qū)域時(shí)，記憶如何出現(xiàn)在大腦中。
雷丁大學(xué)系統(tǒng)工程學(xué)院教授凱文•沃里克說(shuō)：“這項(xiàng)新研究是非常振奮人心的，因?yàn)槭紫龋隙松锎竽X可以控制機(jī)器人的身體移動(dòng)；其次，能夠讓我們研究大腦如何學(xué)習(xí)并記憶下經(jīng)驗(yàn)。這個(gè)研究將推進(jìn)我們對(duì)大腦如何工作的理解，并且能對(duì)科學(xué)和醫(yī)學(xué)的眾多領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。”
該大學(xué)制藥學(xué)院本•惠利博士補(bǔ)充說(shuō)：“今天，科學(xué)家們面臨的基本問(wèn)題之一，就是如何把單個(gè)的神經(jīng)元活動(dòng)與我們?cè)谡麄€(gè)有機(jī)體中看到的復(fù)雜行為聯(lián)系在一起。這個(gè)項(xiàng)目為我們提供了一個(gè)獨(dú)特的機(jī)會(huì)，可以了解到能夠顯示復(fù)雜行為，但是仍然與單個(gè)神經(jīng)元活動(dòng)有密切關(guān)系的一些東西。希望我們可以利用這些發(fā)現(xiàn)來(lái)從某種程度上回答這些最基本問(wèn)題中的一部分。”
英格蘭雷丁大學(xué)多學(xué)科小組負(fù)責(zé)該項(xiàng)研究。這個(gè)機(jī)器人的生物大腦由人工培養(yǎng)的神經(jīng)元組成，這些神經(jīng)元被放置在一個(gè)多電極陣列(MEA)中。MEA是一個(gè)大約有60個(gè)電極的碟形天線，可以接收細(xì)胞發(fā)出的電流信號(hào)。然后，這些信號(hào)被用來(lái)控制機(jī)器人的動(dòng)作。每當(dāng)機(jī)器人接近一個(gè)物體的時(shí)候，信號(hào)就會(huì)通過(guò)電極來(lái)刺激大腦。為了回應(yīng)刺激，大腦輸出信號(hào)來(lái)控制機(jī)器人雙腿左右行動(dòng)，從而避免撞到物體，而不需人工或計(jì)算機(jī)再對(duì)機(jī)器人施加任何控制，唯一可以控制它的就是其自己的“大腦”。
研究人員現(xiàn)正在努力讓機(jī)器人適應(yīng)不同的信號(hào)，學(xué)習(xí)如何運(yùn)動(dòng)到預(yù)定位置。希望在這一過(guò)程中，能夠見(jiàn)證當(dāng)機(jī)器人再次進(jìn)入一個(gè)熟悉的區(qū)域時(shí)，記憶如何出現(xiàn)在大腦中。
雷丁大學(xué)系統(tǒng)工程學(xué)院教授凱文•沃里克說(shuō)：“這項(xiàng)新研究是非常振奮人心的，因?yàn)槭紫龋隙松锎竽X可以控制機(jī)器人的身體移動(dòng)；其次，能夠讓我們研究大腦如何學(xué)習(xí)并記憶下經(jīng)驗(yàn)。這個(gè)研究將推進(jìn)我們對(duì)大腦如何工作的理解，并且能對(duì)科學(xué)和醫(yī)學(xué)的眾多領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。”
該大學(xué)制藥學(xué)院本•惠利博士補(bǔ)充說(shuō)：“今天，科學(xué)家們面臨的基本問(wèn)題之一，就是如何把單個(gè)的神經(jīng)元活動(dòng)與我們?cè)谡麄€(gè)有機(jī)體中看到的復(fù)雜行為聯(lián)系在一起。這個(gè)項(xiàng)目為我們提供了一個(gè)獨(dú)特的機(jī)會(huì)，可以了解到能夠顯示復(fù)雜行為，但是仍然與單個(gè)神經(jīng)元活動(dòng)有密切關(guān)系的一些東西。希望我們可以利用這些發(fā)現(xiàn)來(lái)從某種程度上回答這些最基本問(wèn)題中的一部分。”
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