نورون مصنوعی، مانند یک سلول واقعی، دوپامین را با سلول‌های مغز موش مبادله می‌کند
به گزارش سیناپرس، یک نورون مصنوعی که هم می‌تواند دوپامین را در ارتباط با سلول‌های واقعی موش آزاد کند و هم آن را دریافت کند، می‌تواند در رابط‌های آینده ماشین و انسان استفاده شود.
بیشتر رابط‌های مغز و ماشین سیگنال‌های الکتریکی ساده را در نورون‌ها اندازه‌گیری می‌کنند تا اطلاعات مربوط به عملکرد مغز را جمع‌آوری کنند. اما بسیاری از اطلاعات در شبکه‌های عصبی، مانند مغز، در انتقال‌دهنده‌های عصبی مانند دوپامین، مواد شیمیایی که نورون‌ها برای ارسال پیام به یکدیگر استفاده می‌کنند، رمزگذاری می‌شوند.
بنهوی هو از دانشگاه پزشکی نانجینگ در چین می‌گوید: زبان مادری مغز، شیمیایی است، اما رابط‌های مغز و ماشین کنونی همگی از یک زبان الکتریکی استفاده می‌کنند. بنابراین ما یک نورون مصنوعی ابداع کردیم تا نحوه ارتباط یک نورون واقعی را شبیه سازی کنیم.
این نورون از یک حسگر ساخته شده از یک الکترود گرافن و نانولوله کربنی تشکیل شده است که می تواند زمان آزاد شدن دوپامین را تشخیص دهد. اگر مقدار کافی از آن توسط حسگر تشخیص داده شود، یک جزء به نام ممریستور باعث آزاد شدن دوپامین بیشتر در انتهای دیگر از طریق یک هیدروژل فعال شده با گرما می شود.
هو و تیمش نشان دادند که نورون قادر است دوپامین را در ارتباط با سلول های مغز موش در یک ظرف ارسال و دریافت کند. همچنین می تواند عضله موش را از طریق عصب سیاتیک فعال کند و دست را حرکت دهد.
ممریستور نورون مصنوعی می تواند میزان دوپامین مورد نیاز برای تحریک آن را برای آزادسازی ماده شیمیایی تغییر دهد. این شبیه به نحوه تغییر نورون‌های مغز است که در پاسخ به محرک‌های خارجی، چه مقدار انتقال‌دهنده عصبی بین اتصالات ارسال می‌شود، ویژگی‌ای به نام پلاستیسیته که برای یادگیری ضروری است.
یوری ون دی بورگت از دانشگاه فناوری آیندهوون هلند می‌گوید: در واقع این روش پتانسیل بسیار زیادی برای تعمیم به سیستم های یادگیری پیچیده تر دارد. شما می‌توانید بسیاری از کارهای جالب جدید را در اینجا انجام دهید.
او می‌گوید در حالی که حجیم بودن دستگاه آن را برای هر برنامه کاربردی رابط مغز و ماشین کنونی نامناسب می‌کند، این واقعیت که می‌تواند از دو طریق شیمیایی ارتباط برقرار کند ممکن است آن را برای بسیاری از رابط‌های مختلف با بدن، مانند دستگاه‌های مصنوعی، مناسب کند.
منبع: newscientist.com
مترجم: کیانوش کرمی
