Кремниевый чип отображает 70 000 синаптических связей в нейронной сети
Исследование, опубликованное в журнале Nature Biomedical Engineering , является крупным достижением в области регистрации нейронных сигналов и может помочь ученым приблизиться на шаг к составлению подробной карты синаптических связей мозга. Считается, что функции мозга более высокого порядка вытекают из способов соединения мозговых клеток или нейронов.
Точки контакта нейронов называются синапсами, и ученые стремятся нарисовать карты синаптических связей, которые показывают не только, какие нейроны соединяются с какими другими нейронами, но и насколько сильна каждая связь.
Хотя электронная микроскопия с большим успехом использовалась для создания визуальных карт синаптических связей , эти изображения не содержат информации о силе связей и, следовательно, об окончательной функции нейронной сети.
Напротив, электрод с зажимом потенциала, золотой стандарт в нейронной регистрации, может эффективно проникнуть внутрь отдельного нейрона, чтобы записать слабый синаптический сигнал с высокой чувствительностью и, таким образом, найти синаптическую связь и определить ее силу.
Ученые давно пытались применить такую высокочувствительную внутриклеточную запись к большому количеству нейронов параллельно, чтобы измерить и охарактеризовать большое количество синаптических сигналов и, таким образом, нарисовать карту, аннотированную силой связи.
Но они редко продвигались дальше получения внутриклеточного доступа от нескольких нейронов одновременно. Исследователи под руководством Донхи Хэма, профессора инженерии и прикладных наук имени Джона А.
и Элизабет С. Армстронг в Гарвардской школе инженерии и прикладных наук имени Джона А. Полсона (SEAS), разработали массив из 4096 микроотверстий-электродов на кремниевом чипе , который выполнял массивную параллельную внутриклеточную запись нейронов крысы, культивируемых на чипе.
Из этих беспрецедентных данных записи, которые изобиловали синаптическими сигналами, они извлекли более 70 000 синаптических связей из примерно 2000 нейронов.
Работа основана на прорывном устройстве команды 2020 года — массиве из 4096 вертикальных наноигольчатых электродов, торчащих из кремниевого чипа той же конструкции интегральной схемы. В этом предыдущем устройстве нейрон мог обернуться вокруг иглы, чтобы обеспечить внутриклеточную запись, которая была распараллелена через большое количество электродов.
В лучшем случае они могли извлечь около 300 синаптических связей из данных записи — все еще намного больше того, чего может достичь запись с помощью патч-клампа.
Имея на руках базовую предпосылку, команда подозревала, что они могут добиться большего. Соавторы Джун Ван и Ву-Бин Юнг из группы Хэма в SEAS руководили проектированием и изготовлением массива электродов с микроотверстиями на кремниевом чипе, э.
Разрабатывают алгоритм нейронной сети для улучшения технологии обнаружения газа Технология абсорбционной спектроскопии на основе настраиваемого диодного лазера (TDLAS) имеет значительный потенциал для обнаружения парниковых газов …
Software 20:12, сентября 7, 2024 | android-robot.comКремниевый щит: TSMC может производить 2-нм чипы только на Тайване Стратегия тайваньской политики очевидна: TSMC сейчас настолько важна для мировой экономики и всего рынка чипов, что США вряд ли позволят Китаю поглот …
Технологии, Наука 15:12, ноября 16, 2024 | hardwareluxx.ruGoogle представила игровой движок GameNGen на основе нейронной модели, который может воссоздать классическую Doom На чём только не запускали Doom — калькуляторе, газонокосилке, внутри стандартных приложений Windows и не только. Но с помощью нескольких генер …
Игры 10:12, августа 29, 2024 | 3dnews.ru
Кирби: США обеспокоены укреплением связей РФ и Китая Власти США убеждены, что Россия и Китай стремятся бросить вызов международному порядку, заявил координатор по стратегическим коммуникациям в Совете н …
Основные новости 15:10, мая 18, 2024 | kommersant.ruСМИ: православный храм в Эстонии выступил за разрыв связей с РПЦ Эстонский православный храм Иоанна Предтечи в Нымме проголосовал за выход из Московского патриархата. Как сообщает Postimees, этот храм стал первым э …
Основные новости 17:15, мая 21, 2024 | news.rambler.ruВ Лондоне британец обвиняется в нарушении нацбезопасности из-за связей с РФ 64-летний Филлипс был задержан 16 мая, правоохранители в рамках расследования провели обыски в двух домах. …
Основные новости 22:45, мая 23, 2024 | aif.ruСМИ: В G7 намерены предупредить банки КНР о последствиях связей с Москвой В G7 намерены направить в ближайшие дни новое жесткое предупреждение небольшим банкам Китая, чтобы они прекратили все торгово-экономические связи с Р …
Основные новости 08:50, июня 10, 2024 | nsn.fmЦБ сообщил о сокращении связей российских банков с иностранными Корреспондентские связи российских банков с иностранными в «токсичных» валютах продолжают сокращаться, сообщил ЦБ. Трудности возникают и с «дружестве …
Основные новости 14:55, мая 24, 2024 | rbc.ru
Наша версия обширных связей музыки и мотоциклов Новогодние каникулы уже не за горами. Несмотря на все странности и причуды, сопровождавшие нас в течение 2024 года, мы продолжаем говорить о музыке. …
Культура и искусство 00:12, декабря 19, 2024 | versia.ru
NYT узнала о злости Си Цзиньпина на западную критику из-за связей КНР с РФ Оказание давления на Россию по ситуации на Украине для Китая неинтересно, а подобное предложение со стороны Запада возмутительно. Такое заявление 6 м …
Основные новости 09:45, мая 7, 2024 | iz.ru NYT: Си Цзиньпин рассердился на критику из-за связей Китая с Россией Глава КНР подчеркнул, что Запад использует украинский конфликт как повод развязать новую холодную войну. …
Основные новости 07:15, мая 7, 2024 | aif.ru Трамп считает, что укрепление связей РФ и КНР является проблемой для США Укрепление российско-китайских связей является наиболее серьезной проблемой для США. Такое мнение выразил американский экс-президент Дональд Трамп, ч …
Основные новости 05:10, мая 18, 2024 | news.rambler.ru
США пригрозили отрезать Raiffeisen от долларовой системы из-за связей с РФ США пригрозили австрийскому Raiffeisen Bank International (RBI) отключением от американской финансовой системы из-за операций с Россией, сообщило аге …
Финансы, Экономика, Forex 15:40, мая 15, 2024 | banki.ru NYT: Си Цзиньпин рассердился на критику Запада из-за связей с Россией Глава КНР подчеркнул, что Запад использует украинский конфликт как повод развязать новую холодную войну. …
Основные новости 05:45, мая 7, 2024 | aif.ru
Казахстан рассчитывает на расширение связей с БРИКС в цифровых технологиях В 2023 году товарооборот республики с государствами - членами объединения вырос в два раза, превысив $70 млрд, отметил глава МИД Мурат Нуртлеу …
Экономика 20:15, июня 11, 2024 | tass.ru
Китай пообещал защитить свои компании от санкций США из-за связей с РФ Китай выступает против санкций США из-за связей с Россией, экономические отношения Пекина и Москвы соответствуют рыночным принципам. …
Основные новости 05:50, мая 22, 2024 | iz.ru
США ввели санкции против 41 юрлица из Китая под предлогом связей с РФ В перечне числятся такие компании, как Beijing Deepcool Industries, Poly Technologies, Shandong Oree Laser Technology и HK Nicest Electric Technology …
Экономика 21:35, июня 12, 2024 | tass.ru В США обеспокоились установлением новых связей РФ с незападными странами на ПМЭФ России устанавливает новые связи с незападными странами, используя для этого площадку Петербургского международного экономического форума (ПМЭФ-2024) …
Основные новости 22:15, июня 7, 2024 | 5-tv.ru Орешкин: РФ и Индии не хватает горизонтальных связей между компаниями Это необходимо, чтобы выстроить стратегические долгосрочные отношения и устойчивые каналы поставок продукции, отметил заместитель руководителя админи …
Экономика 15:12, декабря 4, 2025 | tass.ru
Оман заинтересован в развитии связей с РФ в сфере туризма и инвестиций Президент Торгово-промышленной палаты Фейсал Абдулла Аль-Равас подчеркнул, что оманская сторона, в особенности частный сектор, заинтересована в разви …
Экономика 19:05, июня 5, 2024 | tass.ru
Замглавы МИД РФ обсудил с послом ОАЭ наращивание торгово-экономических связей Михаил Богданов и Мухаммед Ахмед аль-Джабер также поговорили об урегулировании палестино-израильского конфликта …
Экономика 22:40, мая 28, 2024 | tass.ru Площадка для укрепления связей. Опубликована программа KazanForum-2024 Опубликована расширенная программа форума «Россия — Исламский мир: KazanForum». В мероприятии примут участие представители Азербайджана, Бахрейна, Ег …
Основные новости 05:45, мая 7, 2024 | aif.ru
Юго-восток Финляндии обезлюдел из-за разрыва связей с Россией — Иванов Политика властей Финляндии, взявших курс на разрыв связей с Россией, пагубно отразилась на экономике и жителях страны Суоми, особенно в ее юго-восточ …
Экономика 20:12, сентября 18, 2025 | eadaily.com 64-летнего британца задержали за угрозу нацбезопасности из-за "связей с Россией" В Лондоне задержали и поместили под стражу 64-летнего британского подданного по обвинению в нарушении закона о национальной безопасности из-за якобы …
Основные новости 04:25, мая 24, 2024 | life.ru
Bloomberg: Назначенный Трампом «криптоцарь» не имеет глубоких связей с криптосферой Предложенный избранным президентом США Дональдом Трампом на пост «царя» по вопросам искусственного интеллекта и криптовалют Дэвид Сакс не имеет глубо …
Технологии 10:12, декабря 9, 2024 | eadaily.com
Китай выступил против ограничений США в отношении компаний КНР под предлогом связей с РФ Министерство коммерции Китая отметило, что "США включили 37 китайских предприятий в список организаций по экспортному контролю" …
Экономика 13:05, мая 10, 2024 | tass.ru Время создания новых связей: Рунический гороскоп на неделю с 21 по 27 октября Кому предстоит радоваться, а кому, возможно, плакать. Рунолог Игорь Вечерский эксклюзивно для Life.ru составил подробный гороскоп на неделю для всех …
Основные новости 10:12, октября 20, 2024 | life.ru
Король Бахрейна поблагодарил Путина за укрепление связей с арабским миром Король Бахрейна Хамад бен Иса Аль Халифа на встрече с замглавы МИД РФ Михаилом Богдановым поблагодарил президента России Владимира Путина за настрой …
Основные новости 18:40, мая 17, 2024 | iz.ru Страны G7 собираются "жестко предупредить" китайские банки из-за связей с Россией Страны G7 могут на следующей неделе сделать "жесткое предупреждение" мелким китайским банкам из-за того, что они якобы помогают России обходить санкц …
Бизнес 20:50, июня 9, 2024 | gazeta.ru Reuters: страны G7 намерены предостеречь мелкие банки КНР от якобы связей с РФ Агентство отмечает, что вводить какие-либо ограничительные меры в отношении китайских финансовых институтов пока не планируется …
Экономика 02:10, июня 10, 2024 | tass.ru Си Цзиньпин заявил о стремлении Китая к миру на Украине и укреплению связей с ЕС Председатель КНР Си Цзиньпин в ходе визита в Венгрию заявил о намерении Китая продолжать содействовать скорейшему достижению мира на Украине. « …
Основные новости 01:35, мая 10, 2024 | vz.ru
Китайский эксперт: Пекин не беспокоит углубление связей Москвы и Пхеньяна Исполнительный директор Центра по изучению России Восточно-Китайского педагогического института Лю Цзюнь дал интервью «Ъ» на полях российско-китайско …
Основные новости 05:12, октября 16, 2024 | kommersant.ru