プリンストン大学(米国ニュージャージー州)の研究者たちは、生きた脳細胞と高度な電子システムを組み合わせた新しい3次元コンピューティングデバイスを開発しました。これは、バイオコンピューティング分野における注目すべき進歩を示しています。
ネイチャー・エレクトロニクス(有名な出版社ネイチャー・ポートフォリオ傘下の専門科学雑誌)に掲載された研究によると、このデバイスは、微小な電極と一緒に活動する生物学的神経細胞ネットワークを使用して、単純なパターンを認識および処理するようにプログラムできます。
平らな表面または外部からのみ追跡できる細胞クラスターで培養された神経細胞を使用した以前の研究とは異なり、プリンストン大学の研究グループは、生きた神経ネットワークの内側に直接位置する電子システムを構築しました。
これを実現するために、科学者たちは、金属線と超微細な電極からなる3次元支持フレームを作成し、生物学的組織と互換性のある柔らかい材料の層で覆いました。
この構造により、数万個の神経細胞が電子ネットワークの周りで成長し、統合された3次元生物学的神経システムを形成することができます。
この装置には現在、数十個の超小型電極に接続された約70,000個の生きた神経細胞が含まれています。このシステムは、神経細胞からの電気信号を記録するだけでなく、それらがリアルタイムで活動するように刺激することもできます。
研究チームは、このデバイスが制御された環境で比較的単純な信号パターンを認識する能力を示していると述べました。
まだ初期段階ではありますが、この技術は将来、より複雑なバイオ情報処理プラットフォームに発展することが期待されています。
開発チームによると、このプロジェクトの最も重要な点は、生きた神経細胞と電子ハードウェアを同じ動作システムに直接統合する能力です。これにより、以前のモデルと比較して、生体組織と機械間の相互作用が大幅に改善されます。
専門家は、バイオコンピューティングは、科学界が人間の脳のような省エネで柔軟な学習能力を備えたデータ処理システムを探している状況において、潜在的な研究方向性になりつつあると指摘しています。
それにもかかわらず、研究者たちは、技術は現在、試験的な規模に過ぎず、実際の計算システムや人工知能に応用するには、さらに数年の研究が必要であるとも指摘しています。
