我国科学家取得大脑“化学语言”转导模拟研究新突破

大脑的神经功能与化学信号和电信号密切相关。然而，目前的仿突触器件只能实现对电信号的识别，很难直接感知化学信号，制备对于化学信号具有响应的人工突触成为国际研究的科学难题。

近日，中科院化学所、中国科学院大学、湘潭大学及北京师范大学的联合科研团队，成功构建了一种聚电解质限域的流体忆阻器，并利用单个器件首次实现了神经化学信号与电信号转导的模拟。该研究有望推动人类对大脑“化学语言”的读取和交互，为发展神经智能传感、类脑智能器件和神经感觉假肢等提供了新的思路。这一成果13日在国际学术期刊《科学》上发表。

科研团队充分利用其在脑神经电分析化学和限域离子传输研究领域的长期积累，提出基于限域流体器件发展仿神经突触功能的构思。在构建聚电解质限域流体体系的基础上，科研人员发现此体系具有忆阻器的特征，成功模拟了多种神经电脉冲行为。相比于传统固体器件，所发展的流体器件具有可与生物体系相比拟的工作电压和低功耗。更重要的是，基于流体体系的特征，此器件可以在生理溶液中模拟神经递质对记忆功能的调控，成功模拟了突触可塑性的化学调控行为。科研人员进一步利用聚电解质对不同对离子的识别能力，实现了神经化学信号与电信号之间转导的模拟，在化学突触的模拟研究领域中迈出了关键的一步。