Nature communications · 2019
Optimal solid state neurons.
СтатьяПоддержка исследования: вне правительства СШАНазвание и аннотация: Перевод пока не подготовлен
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…
Ошибки и ограничения
История · было → стало
Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.
Abu-Hassan Kamal, Taylor Joseph D, Morris Paul G, Donati Elisa, Bortolotto Zuner A, Indiveri Giacomo, Paton Julian F R, Nogaret Alain
Аннотация
Bioelectronic medicine is driving the need for neuromorphic microcircuits that integrate raw nervous stimuli and respond identically to biological neurons. However, designing such circuits remains a challenge. Here we estimate the parameters of highly nonlinear conductance models and derive the ab initio equations of intracellular currents and membrane voltages embodied in analog solid-state electronics. By configuring individual ion channels of solid-state neurons with parameters estimated from large-scale assimilation of electrophysiological recordings, we successfully transfer the complete dynamics of hippocampal and respiratory neurons in silico. The solid-state neurons are found to respond nearly identically to biological neurons under stimulation by a wide range of current injection protocols. The optimization of nonlinear models demonstrates a powerful method for programming analog electronic circuits. This approach offers a route for repairing diseased biocircuits and emulating their function with biomedical implants that can adapt to biofeedback.