大自然是科學家們永無止境的靈感源泉，但研究人員開發的人工設備通常不能與真實事物很好地“溝通”。現在，林雪平大學的研究人員創造了能夠與自然生物系統整合的人工有機神經元和突觸，並通過讓維納斯捕蠅草按要求關閉來證明這一點。
新的人工神經元建立在該團隊早期版本的基礎上，後者是印在塑料薄膜上的有機電化學電路。由於它們是由可以傳導正離子或負離子的聚合物製成的，這些電路構成了晶體管的基礎。在新的研究中，該團隊優化了這些晶體管，並使用它們來構建人工神經元和突觸，並將它們與生物系統連接起來。
當晶體管檢測到帶有某些電荷的離子濃度時，它們會進行切換，產生一個信號，然後可以被其他神經元接收到。重要的是，生物神經元在這些相同的離子信號上運作，這意味着人工和自然神經細胞可以連接起來。
該研究的作者楊志遠（音譯）說：“我們已經開發了基於離子的神經元，與我們自己的神經元類似，可以與生物系統連接。有機半導體有許多優點–它們具有生物相容性，可生物降解，柔軟且可成型。它們只需要低電壓就可以工作，這對植物和脊椎動物都完全無害。”
為了演示這個新系統，研究人員將他們的人工神經元與一株活的維納斯捕蠅草相連接。果然，來自人工神經元的電脈衝足以觸發捕蠅草關閉其葉片，但電壓低於0.6伏，足夠溫和，不會傷害植物。
耐人尋味的是，研究小組說，這些神經元展示了一種被稱為“赫布學習”的記憶形式，即重複激活特定的突觸，加強兩側的神經元，使該信號隨着時間的推移更加有效。
該團隊說，選擇維納斯捕蠅草作為演示對象是因為它的反應非常清晰，但最終人工神經元可以與動物甚至人類神經元整合。他們可能會發現自己在人工神經元和自然神經元之間架起了一座“橋樑”，以實現更靈敏的假肢、植入物和機器人技術。
最近的其他研究已經成功地製作了人工突觸，利用多巴胺等神經遞質化學品與合成電子系統進行交流。
這項新研究發表在《自然通訊》雜誌上。