人工神經(jīng)細胞微芯片可植入人體治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病

近日，科學(xué)家研制出了一款人工神經(jīng)細胞微芯片，該芯片擁有和人體內(nèi)的生物神經(jīng)細胞類似的功能，可復(fù)制重現(xiàn)海馬神經(jīng)元和呼吸神經(jīng)元信號，再現(xiàn)神經(jīng)元的電特性。

據(jù)了解，這項研究的科學(xué)家們來自巴斯大學(xué)，所研制的芯片為微小硅芯片，功耗很低，可裝置于電子設(shè)備或直接植入人體，用以治療影響神經(jīng)系統(tǒng)的疾病，如阿爾茲海默病、脊髓損傷和心力衰竭等。

眾所周知，人體的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)中遍布著神經(jīng)細胞，也就是神經(jīng)元，它們之間是通過“細長臂”來傳送信號的，這其中便涉及到將機械/化學(xué)信號轉(zhuǎn)換為電信號的離子通道。

巴斯大學(xué)物理學(xué)家、神經(jīng)微芯片研究合著者Alain Nogaret表示：“一直以來，神經(jīng)元都像個黑匣子一樣非常神秘，我們希望能夠進入內(nèi)部探尋秘密?！睘榇?，科學(xué)家們通過研究大鼠海馬神經(jīng)元和腦干神經(jīng)元中發(fā)現(xiàn)的信號，在芯片中集成很多的合成離子通道，讓其承擔(dān)電脈沖傳輸工作，再用60種不同的刺激方案測試芯片，并對相應(yīng)方案建立模型。結(jié)果顯示，該芯片每次都能重現(xiàn)真實神經(jīng)元中的電特性。

不過，目前該芯片的作用只限于單個細胞的作用，有關(guān)神經(jīng)細胞分支臂間的信號傳輸問題科學(xué)家仍在研究中?？茖W(xué)家表示，“在后續(xù)的研究工作中，我們將嘗試基于芯片，構(gòu)建一套完整的‘生物神經(jīng)元動力學(xué)’模型，并加入能夠描述分支活性特征的功能?！?/p>