人造大腦構(gòu)建工程邁出重要一步
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- 時間:2011-4-26 9:21:57 來源:新浪網(wǎng)
新浪科技訊 據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)4月22日報道，美國南加州大學(xué)的研究人員在人造大腦領(lǐng)域獲得一項重要進展，他們用碳納米管成功制造出了一個能模擬大腦突觸功能的電路，可實現(xiàn)神經(jīng)細胞的功能，為構(gòu)建人工合成大腦奠定了基礎(chǔ)。研究人員在日前舉行的2011年IEEE/NIH生命科學(xué)系統(tǒng)與應(yīng)用研討會上公布了這一研究成果。
突觸是神經(jīng)元之間、神經(jīng)元與肌細胞之間通信的特異性接頭，是形成感覺和思維的關(guān)鍵部位，同時也是大腦的基本組成部分之一。碳納米管是由六邊形碳環(huán)微結(jié)構(gòu)單元組成的一種納米材料，其直徑比鉛筆芯還要細100萬倍，具有獨特的力學(xué)、電學(xué)和化學(xué)性能，在電路中可作為導(dǎo)體或半導(dǎo)體。由南加州大學(xué)維特比工學(xué)院電子工程系教授艾麗絲·帕克和周崇武(音譯)領(lǐng)導(dǎo)的這個研究小組，采用跨學(xué)科的研究方法和納米電路設(shè)計技術(shù)，成功制造出了能模擬突觸功能的碳納米管電路。
帕克從2006年便開始探討開發(fā)人工大腦的可能性。他說：“制造出人工突觸將是整個過程的第一步。而人腦中有1000億個神經(jīng)元，每個神經(jīng)元都與至少10000個突觸相連，如何建立模擬大腦功能的神經(jīng)結(jié)構(gòu)和連接，是我們下一步更為復(fù)雜的工作。”
帕克表示，未來幾十年內(nèi)人類或許就能在人造大腦領(lǐng)域獲得重大突破，即便未能實現(xiàn)，至少也會開發(fā)出能模擬大腦部分功能的設(shè)備。但無論怎樣，其中關(guān)鍵的一步在于如何利用邏輯電路來模擬大腦的可塑性，因為在人類的整個生命過程中，大腦會不斷產(chǎn)生新的神經(jīng)元和新的連接，要想通過電路來模擬這一過程將是一個非常艱巨的任務(wù)。不過，帕克相信，隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展和科學(xué)家對人腦認(rèn)識的進一步深入，不遠的未來，我們或許就能用納米技術(shù)對外傷性腦損傷進行治療，另外，也可以用這種技術(shù)制造出更智能更安全的汽車。
論文合著者、南加州大學(xué)維特比工學(xué)院的喬納森·喬希說，在該研究的最初階段，跨學(xué)科研究起到了關(guān)鍵作用，經(jīng)常需要不同學(xué)科的多個工程師同時投入工作，最終周崇武和他的研究小組提供了理想的納米技術(shù)動態(tài)電路。要解決今后面臨的問題同樣還要依靠這樣的合作，才能不斷找到新的解決方案。
