NANJING / LONDON (IT BOLTWISE) – Forscher der Universität Nanjing haben einen bedeutenden Fortschritt in der Neurotechnologie erzielt, indem sie das erste Metall-Organische-Framework (MOF)-Neuron entwickelt haben, das in wässrigen Umgebungen auf Dopamin reagiert. Diese künstlichen Neuronen ahmen das Verhalten biologischer Neuronen nach und könnten die Entwicklung von Hirn-inspirierten Computern und fortschrittlichen Prothesen revolutionieren.
In der Welt der Neurotechnologie hat ein Team von Wissenschaftlern der Universität Nanjing einen bemerkenswerten Durchbruch erzielt. Sie haben das erste Metall-Organische-Framework (MOF)-Neuron entwickelt, das in der Lage ist, in wässrigen Umgebungen auf den Neurotransmitter Dopamin zu reagieren. Diese Innovation stellt einen bedeutenden Fortschritt dar, da sie die Lücke zwischen traditionellen Festkörpergeräten und biologischen Systemen schließt.
MOF-Neuronen sind in der Lage, zentrale Funktionen des Gehirns wie synaptische Plastizität und das Integrate-and-Fire-Verhalten nachzubilden. Diese Eigenschaften sind entscheidend für kognitive Prozesse wie Lernen und Gedächtnis. In einem Proof-of-Concept-Experiment wurde gezeigt, dass diese Neuronen die Bewegung einer Roboterhand steuern können, wobei die Dopaminspiegel die Geschwindigkeit und Stärke der Bewegungen bestimmten.
Die Entwicklung dieser Neuronen basiert auf der einzigartigen Struktur von Metall-Organischen-Frameworks, die aus metallischen Ionen und organischen Molekülverbindungen bestehen. Diese Materialien bieten eine hohe Porosität und einzigartige memristive Eigenschaften, die sie ideal für den Einsatz in neuromorphen Geräten machen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Festkörperneuronen, die in wässrigen Umgebungen nicht funktionieren, bieten MOF-Neuronen eine realistischere Nachbildung biologischer Neuronen.
Die Anwendungsmöglichkeiten dieser Technologie sind vielfältig. Neben der Steuerung von Robotik könnten MOF-Neuronen auch in der Entwicklung von neuromorphen Biosensoren und fortschrittlichen Mensch-Maschine-Schnittstellen eingesetzt werden. Die Fähigkeit, auf echte Neurotransmitter wie Dopamin zu reagieren, eröffnet neue Perspektiven für die Entwicklung künstlicher neuronaler Systeme, die näher an der biologischen Realität liegen.
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