新型硅芯片可再现生物神经元的电行为

英国《自然·通讯》杂志3日发表的一项最新突破,英国科学家报告了一种新型硅芯片,可再现生物神经元的电行为。利用他们的方法,科学家有望开发出仿生芯片来修复神经系统中因病而导致功能异常的生物电路。 科学家们花了多年的时间来制造更加酷似生物神经元的芯片模型。但是,试图在现代硅片上模拟天然构造时,依然存在着一定缺陷。因为芯片虽然在处理某些计算任务时可能比任何人都要快数百万倍,但是神经元芯片的响应活动一旦与真实生物神经元差之毫厘,很可能最终执行效果就谬以千里。 此次,英国巴斯大学研究人员阿兰·诺格里特及其同事,设计了一种微电路模仿离子通道,其可以类似生物神经元的方式整合原始神经刺激并做出响应。之后,研究团队在硅芯片中再现了单个海马神经元和呼吸神经元的活动。通过60个电刺激方案,他们发现固态神经元产生的电响应,几乎和生物神经元一模一样。 研究人员表示,呼吸神经元(比如他们建模的神经元)耦合呼吸节律和心脏节律,对呼吸性窦性心律不齐负责......阅读全文

新型硅芯片可再现生物神经元的电行为

  英国《自然·通讯》杂志3日发表的一项最新突破,英国科学家报告了一种新型硅芯片,可再现生物神经元的电行为。利用他们的方法,科学家有望开发出仿生芯片来修复神经系统中因病而导致功能异常的生物电路。  科学家们花了多年的时间来制造更加酷似生物神经元的芯片模型。但是,试图在现代硅片上模拟天然构造时,依然存

打造“固态神经元”-新型硅芯片再现生物神经元电行为

  英国《自然·通讯》杂志3日发表的一项最新突破,英国科学家报告了一种新型硅芯片,可再现生物神经元的电行为。利用他们的方法,科学家有望开发出仿生芯片来修复神经系统中因病而导致功能异常的生物电路。  科学家们花了多年的时间来制造更加酷似生物神经元的芯片模型。但是,试图在现代硅片上模拟天然构造时,依然存

英国学者发明世界首个可再现生物神经元电行为的硅芯片

  英国巴斯大学的研究团队近日研发出一种可再现生物神经元电行为的硅芯片。利用这种方法,科学家有望开发出仿生芯片来修复神经系统中因病导致功能异常的生物电路,该研究成果发表于12月初的《自然·通讯》杂志。  科学家们一直在研究制造更加类似生物神经元的芯片模型。但是在现代硅片上模拟天然构造依然存在着一定缺

研究发现硅芯片再现神经元活动

   一项新研究报告了一种制造再现生物神经元电行为的硅芯片的方法。利用这种方法,有望开发出仿生芯片来修复神经系统中因病而导致功能异常的生物电路。  英国巴斯大学的Alain Nogaret及同事设计的微电路模仿离子通道,类似生物神经元一样整合原始神经刺激并做出响应。之后,研究者在硅芯片中再现单个海马

神经元芯片(Neuron-Chip)

为了经济地、标准化地实现LonWorks技术的应用,Echelon公司设计了神经元芯片。神经元这一名称是为了表明正确的网络控制机制和人脑是极为相似的。人脑中是没有控制中心的。几百万个神经元连接在一起,每个神经元都能通过位数众多的路径向其他的神经元发送信息。每个神经元通常专注于某一种特殊功能,但是任何

从神经元集群行为揭示脑波的行为编码规则

  神经科学中一个最大难题就是,大脑是怎样在细胞水平为思维——如认知和记忆编码的。已有证据显示,不同的神经元集群代表了不同的信息,但还没人知道这些集群是什么样子或怎样形成的。据物理学家组织网近日报道,最近,美国麻省理工大学和波士顿大学通过研究猴子行为,揭示了神经元集群怎样形成思维,并为思想的灵活变化

神经元的电生理检测

实验概要本部分将以大鼠脑片的神经元为例,描述神经元的电生理检测过程。本检测是利用玻璃微电极检测电流的方法,来测定单个神经元的电生理反应。主要试剂电极液主要设备玻璃微电极、显微镜、视频摄像系统、显微操作仪、膜片钳、电极holder。实验材料大鼠脑片的神经元实验步骤(1)将玻璃微电极固定在电动操作臂上。

芯片等电聚焦分离

芯片等电聚焦分离蛋白质的原理与常规毛细管等电聚焦基本相同,都是依据蛋白质的等电点(pI)不同而进行分离。Hofmann等首次将毛细管等应用于蛋白质分析。Li等在PDMS芯片和聚碳酸酯(PC)芯片上,采用等电聚焦模式分离厂牛血清白蛋白和增强型绿色荧光蛋白(EGFP)。Das等。26 3采用高聚物芯片,

为何选择硅基微流控芯片?

第一种应用于微流控芯片的材料是硅,虽然它很快被玻璃和聚合物取代。硅首先被选中是因为:* 它对有机溶剂的耐受性* 容易金属沉积* 优越的导热性* 表面稳定性然而,硅基微流控芯片由于其硬度而不易处理,因此难以生成如微阀或微泵等有源微流控部件。另一个缺点是当进行光学检测时,硅展现出明显的不透光性。此外,由

神经元活动如何产生行为?答案在极个别的神经元中

  我们大脑中的神经元活动如何引发行为上改变?从细胞层面到行为学层面存在巨大的鸿沟。这长久以来都是神经科学的难题。近日,来自马克斯普朗克神经生物学研究所的科学家们开发了一种方法,可以让他们识别出那些参与特定运动指令的神经细胞。科学家首次通过人为地激活少数神经元来诱发鱼的行为。了解神经环路的核心成分是

韩国:神经元芯片成AI研发“明星”

纳沛斯半导体是一家大型半导体封测企业,在韩国和全球半导体业界以技术和实力著称。不久前,记者参加了纳沛斯半导体公司的一场产品说明会,会后采访了该公司未来智能事业部部门长安廷镐先生。说明会由安先生主持,会上的明星是一款产品编号为NM500的AI芯片,被称为全球第一片正式量产的神经元芯片(NPU)。   

硅光子芯片让“量子罗盘”更小更精确

美国桑迪亚国家实验室研究人员利用硅光子微芯片组件,执行了一种名为原子干涉的量子传感技术。这是一种测量加速度的超高精度方法,也是研发无需全球定位系统(GPS)信号也能进行导航的“量子罗盘”最新成果。研究论文发表在最新一期《科学进展》上。智能手机、健身追踪器或虚拟现实设备内部都有微小的传感器用于追踪位置

硅光子芯片让“量子罗盘”更小更精确

科技日报北京8月14日电 (记者张佳欣)美国桑迪亚国家实验室研究人员利用硅光子微芯片组件,执行了一种名为原子干涉的量子传感技术。这是一种测量加速度的超高精度方法,也是研发无需全球定位系统(GPS)信号也能进行导航的“量子罗盘”最新成果。研究论文发表在最新一期《科学进展》上。全集成多通道硅光子单边带

定向激光可借神经元控制线虫行为

  据物理学家组织网近日报道,哈佛大学的科学家利用精确定向的激光,能够管控动物大脑内的神经元,将它们的感觉输入转化成行为,指示其朝着科研人员选中的方向转动。此外,科学家甚至还能植入错误的感觉信息,使动物形成错误的感知,并作出相应举动。相关研究报告发表在最近出版的《自然》杂志上。   科研人员称,实

研究人员开发新型光学“硅”与芯片技术

钽酸锂异质集成晶圆及高性能光子芯片示意图。中国科学院上海微系统与信息技术研究所供图中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员欧欣团队联合瑞士洛桑联邦理工学院的托比亚斯·基彭贝格团队,在钽酸锂异质集成晶圆及高性能光子芯片制备领域取得突破性进展。相关成果5月8日发表于《自然》。近年来,铌酸锂受到广泛关注

研究发现脑内负责压力应对行为的神经元

  勇士与懦夫是否有生物学成因?近日,中国科学技术大学周江宁研究组发现脑内负责压力应对行为的神经元,相关研究成果2月25号在线发表于《神经元》。  我们生活在一个充满压力的自然和社会中,面对压力每一个体都将做出选择:是主动应对还是被动回避。负责这种抉择能力的脑的生物基础是什么?这是一个著名科学问题,

科学家在芯片上搭建神经元电路

  研究人脑神经网络的通讯和协调运作,是现代神经科学领域最大的挑战之一。据美国物理学家组织网7月13日(北京时间)报道,最近,以色列特拉维夫大学电力工程学院开发出一种新型芯片实验室平台,利用先进材料和组织工程技术将神经元和电子学结合起来,研究脑神经网络的工作原理。研究论文发表在最新一期

科学家开发出石墨烯硅光电混合芯片

  据物理学家组织网7月16日(北京时间)报道,美国哥伦比亚大学一项新研究证明石墨烯具有卓越的非线性光学性能,并据此开发出一种石墨烯-硅光电混合芯片。这种硅与石墨烯的结合,让人们离超低功耗光通信近了一步,让该技术在光互连以及低功率光子集成电路领域具有广泛的应用价值。相关论文发表在《自然·光学》杂志网

以色列研究:芯片中的硅或可被新材料取代

  以色列理工学院近日发布公报说,该院人员领衔的一项新研究开发出了一种新材料,将来有可能取代芯片中的硅。  一个芯片可能包含数十亿个晶体管,芯片性能的提升基于晶体管的不断小型化。近年来硅晶体管的小型化速度已放缓,因为到达一定微小尺度后,晶体管功能会受到量子力学某些效应的干扰,从而影响正常运行。  这

基于硅芯片的首个全光学积分器面世

  据美国物理学家组织网6月21日(北京时间)报道,澳大利亚研究人员研制出了首个集成的全光学时间积分器,该积分器是一块与电子技术兼容的光子芯片。研究人员表示,这标志着硅芯片进入了超高速光学处理时代,其全光学计算和信息处理能力克服了电子器件所固有的速度极限。相关研究成果发表在最新出版的《

上海微系统所开发新型光学“硅”与芯片技术

5月8日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所(以下简称上海微系统所)的研究员欧欣团队联手瑞士洛桑联邦理工学院托比亚斯·基彭贝格团队,在钽酸锂异质集成晶圆及高性能光子芯片领域取得突破性进展,相关成果发表于《自然》。铌酸锂有“光学硅”之称,近年间受到了广泛关注,哈佛大学等国外研究机构甚至提出了仿照“硅

新材料将令芯片更小-硅时代进入倒计时

  硅基晶体管无法一直缩小下去,芯片公司已经考虑用其它材料取代硅,其中的热门替代材料包括锗和半导体化合物III-V。   加州伯克利大学教授胡正明确信硅的日子屈指可数,下一代或下下一代人将不会再使用硅,将会有更好的材料去取代硅。硅基晶体管无法一直缩小下去,芯片公司已经考虑用其它材料取代硅,其中的热

谷歌硅光子芯片实现无电缆数据传输

  据美国趣味科学工程网站2日消息,谷歌X实验室近期推出其下一代硅光子芯片Taara。这款芯片无需电缆,仅通过光束即实现了高达10Gbps(千兆比特每秒)的数据传输速度,或将重新定义连接和使用互联网的方式。  第一代Taara技术,主要依赖镜子、传感器和硬件系统等物理方式控制光束。而最新一代Taar

二维材料成功集成到硅微芯片内

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/497276.shtm 微芯片内的设备和电路的光学显微镜图像。图片来源:《自然》杂志网站 科技日报北京3月28日电 (记者刘霞)沙特阿卜杜拉国王科技大学科学家在27日出版的《自然》杂志上发表论

二维材料成功集成到硅微芯片内

沙特阿卜杜拉国王科技大学科学家在27日出版的《自然》杂志上发表论文指出,他们成功将二维材料集成在硅微芯片上,并实现了优异的集成密度、电子性能和良品率。研究成果将帮助半导体公司降低制造成本,及人工智能公司减少数据处理时间和能耗。二维材料有望彻底改变半导体行业,但尽管科学家们研制出了多款类似设备,但技术

中美研究人员设计出新型硅基光子芯片

  中国南京大学和美国加州理工学院研究人员11月25日在英国《自然·材料》杂志网络版上发表论文称,他们设计出一种新型硅基光子芯片,初步实现了光的单向无反射传输,拓展了光子晶体及传统超构材料的研究领域,为经典光系统中探索和发展具有量子特性的新型光子器件提供了新的研究思路。   通过光子而非电子携带信

生物计算在争议中前行

  生物计算是指利用生物系统固有的信息处理机理研究开发的一种新的计算模式。科学家正尝试培养人类神经元,并将其构建成具备“生物晶体管”功能的系统。  英国《自然》网站在日前的报道中指出,部分科学家认为,生物计算系统有望成为传统计算机的低能耗替代方案,具备媲美人工智能与量子计算机的潜力。  然而,并非所

研究人员发现脑内负责压力应对行为的神经元

  我们生活在一个充满压力的自然和社会。面对压力,每一个个体都将做出选择:主动应对或被动回避。“负责这种抉择能力的脑的生物基础是什么”是一个著名科学问题,简称为“战斗或逃跑”的选择。  研究者常根据动物所采用的行为方式判断其面对压力时选择的应对策略。采用基因操作小鼠结合行为学、药物遗传学和在体显微成

用算法分析图像,实现对神经元行为的精准“录像”研究

近日,MIT 的工程师团队发明一种自动化方法,利用计算机算法来分析显微镜图像,并将“机械臂”引导到目标细胞上,以实现对神经元具体行为的研究与分析。用算法分析图像,实现对神经元行为的精准“录像”研究据了解,这项技术可以让更多科学家对单个神经元进行研究,并且去了解单个神经元是如何通过与其他细胞的

首块激光器和光栅集成的硅芯片问世

  据美国物理学家组织网8月10日(北京时间)报道,新加坡数据存储研究所的魏永强(音译)和同事首次构建出一种由一个激光器和一个光栅集成的新型硅芯片,其中的光栅能让光变得更强并确保激光器输出1500纳米左右波长的光,而通讯设备标准的操作波长正是1500纳米。  光纤在传输数据时需要让不同波长