虚拟白质:一种用于交叉神经相互作用和调制的新系统

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 生物计算是一种生物计算.
• 生物工程是生物工程.

背景情况:

• 生物神经网络 (BNNs) 表现出复杂的区域间连接,对大脑功能至关重要.
• 当前的体外模型缺乏复制区域间动态和混合生物数字系统集成的能力.
• 有限的研究集中在将多个BNN相互连接以实现先进的信息处理.

研究的目的:

• 介绍虚拟白物质 (VWM),这是一个新的平台,可以在单独的神经文化之间实现实时的功能数字连接.
• 为了证明VWM在重建双向区域间神经通信方面的能力.
• 验证VWM系统的概念框架,技术实施和概念验证.

主要方法:

• 开发VWM平台,在单独的微电极阵列盘中实现神经培养之间的实时功能数字连接.
• 在一个盘子中检测神经活动,并在另一个盘子中提供精确定时的电刺激.
• 验证VWM系统功能的概念验证.

主要成果:

• VWM使异质神经培养之间的受控相互作用成为可能,进步了体外建模和数据处理.
• 该平台有助于调查动态网络行为.
• 证明了与生物和人工神经网络的成功集成.

结论:

• VWM为生物计算,湿器计算和有机智能建立了可靠的互连.
• 该平台在治疗干预中具有潜在的应用,特别是涉及定向神经可塑性的干预.
• VWM 能够构建复杂的体外模型,具有类似人类大脑的神经连接,将生物和数字系统连接起来.