第一个神经细胞硅芯片产生

　　

制造了第一个传导性神经芯片的科学家们承认：“这简直就象是科学幻想。”这种在硅和神经细胞之间形成的电路，使得大脑修复芯片，高级生物传感器和生物计算机的实现前进了一小步。

“神经电子装置”将神经细胞与微芯片结合起来。将来可能带来“神经弥补装置”取代受损的神经组织，以及模仿有生命的，学习性的电路的高级计算机。

位于慕尼黑的Max Plank生物化学研究所的Peter Fromherz和Gunther Zeck将蜗牛神经细胞置于一个硅芯片上，使用微型塑料桩将它们围在特定位置。邻近的细胞彼此之间以及与芯片之间形成连接¹。

在每个神经细胞下的刺激物产生一个电压的改变从而激起一个通过整个细胞的电冲动产生。作用于芯片上的电冲动从一个神经细胞传递到另一个，再传回到芯片经历一次硅转换。该回路从严格意思上来说是有生命的。

Brandeis大学从事神经网络研究的Eve Marder说，“这种通过围住细胞来设计回路的方法非常聪明”。她说，通过按照意愿建立以神经为基础的回路，该技术是一个探测神经系统功能的可爱方法，比如可以进行记忆如何形成的研究。

Marder解释说，神经电子设备的主要障碍是很难可靠地连接设备与活组织。在以前建立这种回路的尝试中，神经细胞在形成连接的时候会发生移动，而Fromherz和Zeck通过将细胞围住解决了这个问题。硅的使用意味着这种电子设备可以制成标准芯片。

检测作用于神经细胞上的有毒物质或药用物质的生物传感器和神经弥补设备是这种芯片雄心勃勃的应用方向。比如这种芯片可以在脊髓受损部分建立起连接“桥梁”。

但是Fromherz说，这些计划都仍然是科学幻想，就象“使用有活体神经细胞或大脑的神经计算机”一样。同时神经网络将有望教会科学家们如何模仿大脑的特性。

参考文献：

Zeck, G. & Fromherz, P.Noninvasive neuroelectronic interfacing with synaptically connected snail neurons on a semiconductor chip. Proceedings of the National Academy of Sciences, 98, 10457 - 10462, (2001).

——摘译自8月28日Nature update