중국 난징대학 과학자 팀이 신경전달물질인 도파민을 이용해 의사소통할 수 있는 인공 뉴런을 설계했다. 쥐를 대상으로 한 일련의 실험에서 이 뉴런은 천연 동물 뉴런과 함께 도파민을 방출하고 수용할 수 있음을 보여주었습니다. 이 솔루션은 전기적 및 화학적 신호를 모두 포함하여 인체의 모든 신호를 정확하게 판독하는 뇌-컴퓨터 인터페이스 개발에 유용할 것입니다.
과학자들이 설명했듯이 뇌 신호를 연구하기 위해 만들어진 대부분의 최신 인터페이스는 뉴런의 단순한 전기 신호를 측정합니다. 이러한 시스템을 통해 컴퓨터는 신체에 대한 많은 중요한 데이터를 수집하고 해독할 수 있지만 대부분의 정보는 암호화된 신경 전달 물질(뉴런이 서로 메시지를 보내는 데 사용하는 도파민과 같은 화학 물질)에 숨겨져 있습니다. 얼마 전 중국 과학자들은 도파민에서 이 숨겨진 데이터를 "추출"하는 방법을 알아냈다고 발표했습니다.
“뇌의 모국어는 화학적이지만 현대의 모든 뇌-기계 인터페이스는 전기 언어를 사용합니다. 따라서 우리는 실제 뉴런이 통신하는 방식을 복제하도록 인공 뉴런을 설계했습니다.”라고 연구 리더인 Benghui Hu가 말했습니다.
이 뉴런은 그래핀으로 만들어진 센서와 도파민이 방출되는 시점을 감지할 수 있는 탄소 나노튜브 전극으로 구성되어 있다고 Techxplore는 보고합니다. 센서가 충분히 감지하면 멤리스터라는 구성 요소가 열 활성화 하이드로겔을 통해 반대쪽 끝에서 더 많은 도파민의 방출을 유발합니다.
Hu와 그의 팀은 뉴런이 쥐의 뇌 세포와 상호 작용하여 도파민 신호를 보내고 받을 수 있음을 보여주었습니다. 또한 전기 신호 없이 좌골 신경을 통해 동물의 근육을 활성화하고 로봇 팔을 움직일 수 있습니다. 이 발견은 인체 및 뇌와 상호 작용하는 매우 정밀한 기계를 더 쉽게 설계할 수 있도록 합니다.
“사실 이 기술은 더 복잡한 시스템으로 확장할 수 있는 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 이것으로 새롭고 멋진 일을 많이 할 수 있습니다.”라고 연구에 참여한 네덜란드 Eindhoven University of Technology의 Yoeri van de Burgt가 말했습니다.
2022-08-22 13:30:14
작가: Vitalii Babkin