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Search: #神经形态计算

  1. 印刷二维材料实现类生物神经元,柔性脑机接口再进一步

    我们一直梦想着能制造出像生物神经元那样灵活、智能的电子设备,用于脑机接口或神经形态计算。但传统人工神经元往往难以模拟生物神经元的复杂动态行为,比如尖峰放电的多样性和频率变化。现在,科学家们用一种全新的方法,通过印刷二维材料,成功制造出类生物的尖峰神经元,为柔性脑机接口带来了新希望。

    这项研究使用印刷的MoS2(二硫化钼)纳米片网络,通过热激活的导电丝形成和焦耳热效应,实现了非线性开关。这些设备可以在柔性基底上稳定工作,频率高达20kHz,循环超过10^6次。更重要的是,它们能够模拟一、二、三阶尖峰复杂性,包括积分-放电行为、潜伏期、持续放电等,甚至能刺激小鼠小脑切片中的浦肯野神经元,其尖峰波形与生理时间尺度匹配。

    这一突破为神经形态硬件和柔性脑机接口提供了可扩展的平台。然而,研究仍处于实验室阶段,未来需要验证在活体中的长期稳定性和生物相容性。不过,这无疑为未来直接将电子设备印在皮肤上,实现更自然、更灵活的脑机交互铺平了道路。

    打印技术太牛了,以后脑机接口可能直接贴在皮肤上?🤖


    来源:Nature nanotechnology

    #脑机接口 #二维材料 #神经形态计算 #柔性电子 #尖峰神经元

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  2. “先喂奶还是先吃饭?”——《自然》揭示哺乳期妈妈大脑中的“选择困难症”开关

    对于哺乳期的母亲而言,巨大的能量消耗带来了强烈的饥饿感,而照顾嗷嗷待哺的幼崽又是无法推卸的责任 。近日,一项发表于《自然》期刊的研究,精准地描绘了大脑下丘脑中一个决定“先喂饱自己”还是“先照顾孩子”的关键神经回路。

    研究人员设计了一个“冲突试验”,让母鼠在装有食物的“觅食区”和放有幼崽的“育儿区”之间做选择 。他们发现,下丘脑中两群神经元扮演着“跷跷板”两端的角色:位于弓状核(ARC)的“饥饿神经元”(AgRP 神经元)负责驱动觅食,而位于内侧视前区(MPOA)的一群新发现的“亲职神经元”(BRS3 神经元)则同时负责促进育幼行为和抑制食欲 。研究明确,饥饿神经元会直接抑制这群亲职神经元,形成此消彼长的拮抗关系

    这个神经开关的调控机制解释了母鼠的行为选择:当饥饿感来临时,“饥饿神经元”被激活,从而抑制“亲职神经元”,使动物优先觅食 。然而在哺乳期,“亲职神经元”的基础活性天然就更高,这使得母亲即使在饥饿时也倾向于优先照顾幼崽,尽管育幼行为的连续性会受到一定干扰。这项发现揭示了大脑如何根据生理状态(如哺乳)动态调整,以在最基本的生存需求冲突中做出最优决策。

    “大脑:饿死了!快干饭!… 等等!娃哭了?… 算了还是先奶娃吧…(肚子狂叫)… 当妈太难了!”


    Nature

    #神经科学 #母性行为 #下丘脑
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