研究人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的通訊和協(xié)調(diào)運作,，是現(xiàn)代神經(jīng)科學領(lǐng)域最大的挑戰(zhàn)之一。據(jù)美國物理學家組織網(wǎng)近日報道,，最近,，以色列特拉維夫大學電力工程學院開發(fā)出一種新型芯片實驗室平臺，利用先進材料和組織工程技術(shù)將神經(jīng)元和電子學結(jié)合起來,，研究腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工作原理,。

　　以色列特拉維夫大學電力工程學院博士生馬克·史恩說，計算機的邏輯運算建立在人類邏輯的基礎(chǔ)上,，但計算機的信息處理過程能分解成單個邏輯步驟,，而人腦的信息處理過程卻不可以。人腦由大量的電路互相連接而成,，腦電路工作就像在編碼,，我們可以通過簡化腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，控制細胞之間的連接,，來研究人腦邏輯,。

　　研究人員利用電極和活的神經(jīng)細胞連接成一種特殊結(jié)構(gòu)，讓其在培養(yǎng)皿中生成各種大小不同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)群,，并通過一種芯片實驗室技術(shù),，在芯片上激活神經(jīng)元電路，觀察神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在不同化學信號和外部條件下的反應,。

　　通過施加外部刺激,，如一道亮光，研究人員能監(jiān)控視覺神經(jīng)元的反應,?！拔覀冋J為這一過程采取了編碼策略?！笔范髡f,，相對簡單的神經(jīng)“點亮”方式能被耳朵、眼睛等感官接受,，但對更復雜的過程,，如“思想”過程或不同的感受器官同時輸入、輸出,，基本還是個黑箱,。

　　研究單個神經(jīng)元的活動還難以理解整個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功能，史恩和導師約爾·漢恩教授,、物理與天文學院的埃希爾·本-雅可布教授進一步對更大的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電路進行了觀察,，以尋找大腦信息編碼的基本元素。他們利用納米技術(shù)系統(tǒng)工具，同時探測多個神經(jīng)元的活動方式,，特別探測了在大量神經(jīng)會合的節(jié)點處多個神經(jīng)群之間的溝通聯(lián)系,。

　　他們在觀察這些神經(jīng)群的時候發(fā)現(xiàn)，這些神經(jīng)群的反應是只憑單個神經(jīng)元無法預測的,，這表示神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有一個等級結(jié)構(gòu),，大網(wǎng)絡(luò)由更小的次級網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。研究人員解釋說,，一個神經(jīng)群要能支持神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的活動,，并與其他群互相通訊，這最少需要40個神經(jīng)元,，才能完成其在功能網(wǎng)絡(luò)中的各種任務(wù),。

　　研究人員還表示，他們開發(fā)的工具也可以用來測試新藥,，或作為一種先進的人工智能,，并幫助連接大腦和人造義肢。