大腦與電腦結合!科學家用 8 萬個鼠腦細胞建構「活體電腦」

作者 | 發布日期 2023 年 03 月 24 日 7:30 | 分類 生物科技 , 電腦 line share follow us in feedly line share
大腦與電腦結合!科學家用 8 萬個鼠腦細胞建構「活體電腦」


大腦很強大,電腦也很強大,那如果把兩者結合呢?外媒 Extreme Tech 報導,伊利諾大學(UIUC)研究人員概念驗證利用小老鼠腦細胞建構「活體電腦」,目標有朝一日成為大腦驅動的機器人技術。

伊利諾大學 Holonyak 微奈米技術實驗室的研究生 Andrew Dou 帶領團隊,重新編程小老鼠幹細胞,取得一組神經元,然後透過培養皿培育約 80,000 個神經元,形成為活體電腦提供動力的平面層。

這台活體電腦由手掌大小盒子組成,Dou 團隊將神經元層放在光纖下方電極網格上,以創造能讓神經元受光和電刺激的空間。研究人員希望系統模仿神經網路,學習辨識數據的關係。

他們以不同節奏閃爍燈光和電子脈衝訓練活體電腦的辨識模式,再休息 30 分鐘,之後再記錄並分析神經元反應與訊號。

團隊使用測試神經網路系統 F1 量表衡量電腦成功度,數值通常介於 0 到 1,滿分 1 分代表完美辨識規律。起初電腦得分無法超過 0.6 分,意味神經元不斷發射隨機訊號。因此團隊設計「化學電子脈衝組合」平息這種活動,之後電腦得到接近滿分的 0.98 分。

這台活體電腦試驗也鼓勵團隊繼續嘗試腦細胞驅動的電腦和機器人。目前學界和實驗室一致認為,腦細胞驅動的電腦可儲存更多資訊,或處理數據的速度遠超過普通電腦。如果團隊計劃建立電腦於這個規模基礎上,還有機會處理更複雜的訓練和要求。

(首圖來源:University of Illinois Urbana-Champaign

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