A chemically mediated artificial neuron

多巴胺 神经科学 中间神经元 神经元 神经递质 电生理学 突触可塑性 感觉系统 感觉神经元 计算机科学 生物 中枢神经系统 抑制性突触后电位 生物化学 受体
作者
Ting Wang,Ming Wang,Jianwu Wang,Le Yang,Xueyang Ren,Gang Song,Shisheng Chen,Yuehui Yuan,Ruiqing Liu,Liang Pan,Zheng Li,Wan Ru Leow,Yifei Luo,Shaobo Ji,Zequn Cui,Ke He,Feilong Zhang,Fengting Lv,Yuanyuan Tian,Kaiyu Cai
出处
期刊:Nature electronics [Nature Portfolio]
卷期号:5 (9): 586-595 被引量:174
标识
DOI:10.1038/s41928-022-00803-0
摘要

Brain–machine interfaces typically rely on electrophysiological signals to interpret and transmit neurological information. In biological systems, however, neurotransmitters are chemical-based interneuron messengers. This mismatch can potentially lead to incorrect interpretation of the transmitted neuron information. Here we report a chemically mediated artificial neuron that can receive and release the neurotransmitter dopamine. The artificial neuron detects dopamine using a carbon-based electrochemical sensor and then processes the sensory signals using a memristor with synaptic plasticity, before stimulating dopamine release through a heat-responsive hydrogel. The system responds to dopamine exocytosis from rat pheochromocytoma cells and also releases dopamine to activate pheochromocytoma cells, forming a chemical communication loop similar to interneurons. To illustrate the potential of this approach, we show that the artificial neuron can trigger the controllable movement of a mouse leg and robotic hand. An artificial neuron that detects dopamine using a carbon-based electrochemical sensor and then processes the sensory signals using a memristor with synaptic plasticity, before stimulating dopamine release via a heat-responsive hydrogel, can be used to trigger the controllable movement of a mouse leg and robotic hand.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Rose_Yang完成签到 ,获得积分10
1秒前
小晓小晓完成签到 ,获得积分20
1秒前
FashionBoy应助赵浩楠采纳,获得10
1秒前
顾矜应助finis147采纳,获得10
2秒前
3秒前
orixero应助阿泽采纳,获得10
4秒前
5秒前
123456777发布了新的文献求助30
6秒前
purple给purple的求助进行了留言
6秒前
6秒前
7秒前
冰镇海盐发布了新的文献求助30
9秒前
molihuakai应助Xiang采纳,获得10
9秒前
10秒前
10秒前
顾矜应助Wonhui采纳,获得10
10秒前
科研通AI6.4应助大步走采纳,获得30
12秒前
Yu发布了新的文献求助10
12秒前
尔曼完成签到,获得积分10
13秒前
完美世界应助KB采纳,获得10
15秒前
Akim应助nihao采纳,获得10
16秒前
嘿嘿嘿发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
17秒前
18秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
19秒前
19秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
aguiguigui应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
平常的傲白完成签到,获得积分20
20秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Geist der Kunst und Kultur 1000
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
丝光沸石活性位点定向调控及其二甲醚羰基化性能研究 500
Elgar Concise Encyclopedia of Research Methods in the Social Sciences 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7414911
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9018354
关于积分的说明 19211922
捐赠科研通 7046287
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3234073
关于科研通互助平台的介绍 2396329
邀请新用户注册赠送积分活动 2216243