类人机器人里程碑：科学家研制出可切换角色的“全能”人工神经元

IT之家 11 月 19 日消息，科技媒体 interestingengineering 昨日（11 月 18 日）发布博文，报道称科学家们创造出一种能够模仿大脑不同区域活动的单一人工神经元，名为“transneuron”，标志着机器感知与响应世界的方式正朝着类人化方向发展。

图源：拉夫堡大学

这项研究由英国拉夫堡大学主导，并与美国索尔克研究所及南加州大学合作。与只能执行单一狭窄任务的传统人工神经元不同，transneuron 能够通过调整其内部电学设置，灵活切换视觉、规划、运动等相关的多种角色，让硬件本身更接近生物计算的模式。

研究团队通过实验验证了“跨神经元”的模拟能力。他们向该设备输入电信号，并将其产生的脉冲响应与从猕猴大脑记录的真实神经元脉冲模式进行对比。

结果显示，通过调整电路的电压等电气设置，单个“跨神经元”能够以 70% 至 100% 的惊人准确率，重现大脑三个不同区域特有的脉冲行为，包括稳定、不规则和快速爆发等多种模式。

拉夫堡大学的 Alexander Balanov 教授指出，只需微小的电学变化即可让该单元模拟不同类型的神经元，并且它对压力、温度等环境变化反应灵敏，这为未来构建人工感官系统奠定了基础。

Transneuron 的灵活性源于其核心的纳米级元件 —— 忆阻器（memristor）。在电流通过时，忆阻器内部的银原子会形成或断开微小的“原子桥”，这种物理结构的动态变化直接产生了不同的电脉冲行为。

温度、电压和电阻的变化都会改变其脉冲模式，从而在硬件层面实现切换神经元角色，完全无需软件的介入。索尔克研究所的 Sergei Gepshtein 博士强调，这一机制让硬件不再是简单地用软件模拟大脑活动，而是真正以类似大脑的方式工作。

这项发表在《自然・通讯》上的研究，为未来科技发展描绘了广阔蓝图。研究人员指出，该技术有望构建出“芯片上的大脑皮层”，为机器人打造出能感知、学习和适应环境的人工神经系统。

这将催生出更节能、更高效的计算机，以及能够像生物一样实时调整行为的类人机器人。此外，这类设备还能作为研究工具，帮助神经科学家更好地理解大脑区域间的通信机制，甚至探索意识的形成，或用于开发能与人类中枢神经系统交互的医疗设备。

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