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就像眼镜可以调节视力一样，科学家希望将来人造神经元可以辅助受损的大脑完成工作。近期一项研究在人造神经元如何向生物神经元传递信息方面迈出重要一步，利用光遗传学传递信息，取代了以往研究使用的电子信号。
科学家已经开发了多种人造神经元，但是都不适合做为神经元假体，其中一个最大的困难在于大脑内神经元需要精确定位沟，可是这些人造神经元使用电流信号输出，无法标靶特定的小范围神经元。这份新研究把人造神经元的电流信号转换为光信号进行通讯，成功实现了对生物神经网小范围神经元的控制。研究者对实验室培养三四周的生物神经元进行基因改造，注入一种对蓝光敏感的海藻蛋白，使这些神经元具有响应蓝光的能力，即遇到蓝光的时候将被激活。
再把人造神经元的电流信号转换成二元节拍的光信号，照向基因改造生物神经网内一个0.8X0.8毫米的小区域，发现标靶神经区内只有被蓝光照到的生物神经元被激活。研究称，这种信息的传递要在特定的节奏下才会发生。研究者之一东京大学的列维（Timothée Levi）说：“我们成功的关键是了解到，人造神经元的节奏要和生物神经元协调。一旦找到合适的节奏，生物神经网将响应人造神经元发送的‘曲调’。”研究人员让人造神经元尝试了多个不同的节奏，找到最合适的一种。这个节奏和生物神经元之间连接的方式、神经元类型，以及它们改变和适应能力等多方面都有关系。
“这个系统与光遗传学的整合是开发神经元假体迈出的关键一步，未来的仿生设备将具有在神经回路内和特定类型神经元通讯的能力。”列维说。
研究组有信心未来的假体设备可以替换受损的大脑回路，恢复大脑某些区域之间的通讯。
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