美研鼠腦細胞構成“活體電腦”

    早前科學家首次利用老鼠和猴子的大腦，製造了一個可以解決問題以完成任務的“活體電腦”。如今科技日新月異，大腦很強大，電腦也很強大，那如果把兩者結合呢？美國研究人員概念驗證利用小老鼠腦細胞建構“活體電腦”，目標有朝一日成為大腦驅動的機

    械人技術。

    美國研究人員利用八萬個老鼠的活細胞，建造出了一台可簡單識別光和電模式的“活體電腦”，這台機器能被整合到同樣使用了活體肌肉組織的機械人中。在最新研究中，伊利諾大學研究團隊首先在培養皿中培育了大約八萬個來自經過程式設計的小鼠幹細胞的神經元，隨後將神經元置於光纖下方和電極網格上，讓其接受電和光的刺激，所有元件都被放在一個手掌大小的盒子裡，盒子置於保溫箱裡，以讓細胞保持活力。

    研究人員指出，為訓練神經元電腦區分不同的信號模式，研究團隊創造出了十種不同的電脈衝和閃光模式，並在一個小時內反覆播放這些模式，同時使用傳統的電腦芯片記錄和處理神經元產生的電信號。結果表明，每次出現相同模式時，神經元都會產生相同的信號。此外，研究人員也借助儲層計算，讓神經元和芯片分工合作，將識別和處理信號耗費的時間和能量降至最低。

    為評估該設備的性能，研究團隊計算了名為F1的性能分數，該分數通常用於指示神經網絡識別模式的效率，其中○最差，一最好，該設備的最佳得分為○點九八。最新研製出的設備可集成到使用活體肌肉組織製成的機械人內。將神經元融入機械人中意味着神經元可感知環境，然後一次處理這些輸入。

    研究人員表示，使用活細胞進行計算，尤其是儲層計算，有助於製造出節能設備，即使其中一些元件出現故障，這些設備仍能繼續工作。因此，與傳統的機械人相比，將活神經元和儲層計算相結合的機械人可能具有優勢。

    研究團隊表示，這台“活體電腦”試驗也鼓勵研究人員繼續嘗試腦細胞驅動的電腦和機械人。目前學界和實驗室一致認為，腦細胞驅動的電腦可儲存更多資訊，或處理數據的速度遠超過普通電腦。

    值得注意的是，這並不是老鼠細胞首次被用來驅動先進的生化混合科技。研究團隊在今年一月揭露了他們成功打造出一台能夠利用老鼠肌肉來行走的迷你機械人，並透過3D列印技術打造出柔軟的支架，接着讓這台機械人在一座小迷宮中探索。據悉這項技術令一個更加寫實的應用方式，就是打造出一台能夠感應周遭環境，並同步提供相關數據的活體機械人。而以目前來說，人們已經朝着擁有肉體的機械人技術又邁進了一步。

    多    姿