“'看见'机器人学习研究哺乳动物脑细胞的棘手技术”

全细胞膜片钳电生理学或全细胞记录( wcr )是用于研究不同大脑状态(如压力和学习)下被称为神经元的脑细胞行为的金标准技术。

这种做法自20世纪70年代开发以来一直用于哺乳动物。 有助于科学家理解老年痴呆症等大脑功能和大脑紊乱。 他们通过注意活体哺乳动物大脑中单一神经元的电活动，树立器官整体功能的更大形象来实现这一点。 这个新闻是为了理解电气功能在脑部疾病中的作用。

但是，由于设备的小规模和相关细胞的微观性质，wcr是执行方面众所周知的挑战。 要找到神经元，准确记录电流，需要非常精确的运动。 因此，世界上只有少数实验室专门研究这项技术。

目前，由伦敦帝国理工学院教授simon schultz和luca annecchino博士率领的科学家团队首次开发了机器人和计算机程序，可以将被称为微型移液管的微量测量装置诱惑到活小鼠大脑中的特定神经元进行记录 没有人介入电流。 这是第一个报告完全自动化的平台。

资深教授schultz说，要想把大脑理解为器官整体，就必须知道神经元是如何工作和相互传递信息的。 神经元本身是多而复杂的结构，利用电子和分子信号向相邻的神经元发送新闻，大脑形成整体结构。 神经元的行为也不同，取决于其是否健康，或者是否因某些脑部疾病而不能完全发挥作用。 wcr技术是窃听这些细胞，如何与邻居交流的做法。

但是，肉眼看不见的结构需要非常准确的方法来测量它们。 到目前为止，我们成功地完成了这项工作，但现在我们教机器人看神经元，执行程序。 这意味着wcr可以更大规模地进行，可以加速大脑及其疾病的学习。

进行wcr的常用方法是科学家用荧光蛋白质和染料标记特定的神经元。 他们通过使机械臂到达神经元来实现这个目标。 这是通过用填充了导电性流体的移液管向大脑输送电脉冲进行的。 脉冲向大脑扩散，电信号被切断直到微型移液管接近神经元，让人和机器人操作员知道微型移液管的移动何时停止。

此时，微移液管夹在细胞外，使用了吸引脉冲渗透膜。 然后，从神经元向植入通过微移液管的电信号通过导电流体传递到计算机。

帝国生物工程系的schultz教授的研究中报告的新方法和同事们展示了机器人如何在没有任何人输入的情况下自动完成这项工作。

这个团队将他们的技术与以前流传下来的做法进行比较，发现机器人比人类机器人更快，更准确。 这个研究结果发表在了neuron杂志上。

自动化可能意味着这项技术可以在全球范围内得到更广泛的执行。 另外，没有该技术的专业信息的实验室也可以。

主要作者annecchino博士说:“这个方法虽然存在了很多年，但我们人类还不能轻易完成它。 但是，它在教导哺乳动物大脑方面非常有价值，是机器人的理想候选人。 我们计划把这个计划商业化，让全世界的研究都受益。

其次，探讨脑回路如何被阿尔茨海默病的淀粉样变紊乱。 annecchino博士补充说，最终老年痴呆症的问题是由于个人脑细胞网络新闻解决能力的变化。 这就是我们可以使用这个技术进行监视的地方。