中国科学家用人类干细胞创造机器人大脑
BALI @ 2024.07.02 , 07:03 上午中国科学家利用人类干细胞创造了具有人工大脑的机器人,可执行抓取物体等任务。
中国科学家研发了一种具有实验室培育的人工大脑的机器人,可以被教导执行各种任务。天津大学和南方科技大学的研究人员开发了这种“大脑芯片”技术,它将一种来自人类干细胞的大脑类器官与神经接口芯片结合,用于驱动机器人并教导其避开障碍物和抓取物体。
机器人有一个人工大脑和一个神经芯片。图:天津大学
这项技术是脑机接口(BCI)的新兴分支,旨在将大脑的电信号与外部计算能力结合起来,而中国已将其列为优先发展领域。根据天津大学的说法,这“是世界上首个开源的大脑芯片智能复杂信息交互系统”,可能会推动类脑计算的发展。
天津大学副校长Ming Dong在周二对国有的《科技日报》表示:“这是一种利用体外培养的‘大脑’,如大脑类器官,与电极芯片结合形成的大脑芯片技术,可以编码和解码刺激反馈。”
由于Elon Musk支持的Neuralink技术,这种植入式接口设计让患者仅用思想就能控制设备,BCI技术引起了广泛关注。天津大学现在表示,其研究可能会导致人类-机器人混合智能的发展。
大脑类器官由人类多能干细胞制成,通常只存在于早期胚胎中,能够发育成不同种类的组织,包括神经组织。当移植到大脑中时,它们可以与宿主大脑建立功能连接。天津大学团队在上个月发表在同行评审的《牛津大学出版社》期刊《大脑》上的一篇未编辑手稿中写道:“人类大脑类器官的移植是一种推进类器官发育和功能的新方法。类器官移植物具有宿主来源的功能性血管系统,并表现出高级成熟度。”
天津大学教授Li Xiaohong对《科技日报》表示,尽管大脑类器官被视为最有前途的基本智能模型,但该技术仍面临“发育成熟度低和营养供应不足等瓶颈”。在论文中,团队表示他们开发了一种利用低强度超声波的技术,这可以帮助类器官更好地整合和在大脑中生长。研究发现,当移植物接受低强度超声波处理时,类器官细胞向神经元的分化得到了改善,并有助于其与宿主大脑形成的网络。
该技术还可能带来治疗神经发育障碍和修复大脑皮层损伤的新方法。论文指出:“大脑类器官移植被认为是通过替代丧失的神经元和重建神经回路来恢复大脑功能的有前途的策略。”
在对小头症(一种以大脑和头部尺寸缩小为特征的神经发育障碍)的鼠模型进行的测试中,团队发现使用低强度超声波处理移植的大脑类器官可以改善神经病理缺陷。天津大学还表示,团队使用的非侵入性低强度超声波治疗可以帮助神经网络形成和成熟,为计算提供更好的基础。
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