據(jù)《自然》報導，透過這個芯片，研究團隊能描繪2,000個大鼠神經(jīng)元，繪制神經(jīng)元之間超過7萬個連接的圖像，該芯片還能測量每個連接之間的訊號強度，并描述這之間傳送的訊號類型。yo2esmc
這是神經(jīng)元研究的一大進步，科學家可精確地繪制大腦內(nèi)神經(jīng)連結(jié)的每一個細節(jié)，雖然電子顯微鏡可以觀察這些突觸連接，但無法測量和記錄這些訊號。另一種技術「膜片鉗（patch-clamp）電極」雖然能讓研究人員精確記錄最微弱的神經(jīng)訊號，但只能測量少量細胞，限制其在研究大量神經(jīng)元時的有效程度。yo2esmc
新的CMOS芯片讓研究人員能研究相對大量的神經(jīng)元之間的相互作用，進而理解這些神經(jīng)元活動如何處理復雜的心智過程，例如思考和學習。研究人員表示，每個微孔如同一個膜片鉗電極，透過在單一芯片內(nèi)加入超過4,000個這樣的陣列，能有效監(jiān)控數(shù)以千計的神經(jīng)元。yo2esmc
研究人員Jun Wang指出，與2020年開發(fā)的垂直納米針電極技術相比，微孔電極不僅比更能與神經(jīng)元內(nèi)部耦合，制造過程更方便。yo2esmc
研究團隊利用4,096個微孔成功監(jiān)測超過3,600個大鼠神經(jīng)元，成功率接近90%。在此基礎上，該團隊可記錄超過70,000個連接，比之前300個記錄多出200多倍。盡管如此，距離繪制人腦的神經(jīng)元還有一段距離，人腦平均有860億個神經(jīng)元，假設每個神經(jīng)元平均有35個連結(jié)，我們的大腦至少有30.1億個突觸連結(jié)。yo2esmc
研究人員Donhee Ham指出，在成功實現(xiàn)大規(guī)模平行細胞內(nèi)紀錄后，最大挑戰(zhàn)之一是如何分析大量的資料，「我們走過漫長道路，深入了解突觸連接。我們現(xiàn)在正朝著可部署在活體大腦中的更新設計努力」。yo2esmc
如果研究團隊成功做到這點，并繪制每個神經(jīng)連接在活腦中的運作方式，未來有望用于AI訓練，甚至打造更高效AI芯片，或者作為心理健康研究，因為科學家可以了解突觸連接如何活動（或異常活動）、如何影響心靈感知。yo2esmc
責編：Elaine
