Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

"Neuro-Chip von Infineon kann Gedanken lesen"

11.02.2003


Neue Erkenntnisse in der Hirnforschung erwartet



Infineon Technologies eröffnet mit einem Biosensor-Chip neue Wege für die Neurowissenschaften. Den Forschern ist es in Zusammenarbeit mit dem Max-Planck-Institut gelungen, die elektrischen Signale von Nervenzellen, den so genannten Neuronen, in bislang unerreichter Genauigkeit aufzunehmen und zu verarbeiten. Der "Neuro-Chip" verstärkt die Signale und gibt sie zur Auswertung an ein Computersystem. Wissenschaftler versprechen sich von dieser Innovation vor allem neue Erkenntnisse über den Neuronen-Dschungel im menschlichen Gehirn. Mehr als 100 Milliarden Nervenzellen stehen dort in ständigem Informationsaustausch. Aufschlüsse über deren Funktionsweise und Zusammenwirken könnten ein erster Schritt zur Enträtselung heute unheilbarer Krankheiten des Gehirns sein.

... mehr zu:
»Nervenzelle »Neuro-Chip »Neuron »Sensor


Über 32 Millionen Informationen pro Sekunde

Das Auslesen der Nervenzellen auf dem Chip funktioniert über Sensoren. Diese verstärken und verarbeiten die extrem schwachen elektrischen Signale der aufgebrachten Neuronen (maximal 5 Millivolt). Jede Nervenzelle liegt dabei auf mindestens einem Sensor. Möglich wird dies, weil der Abstand der Sensoren zueinander mit acht Tausendstel Millimetern kleiner ist als der Durchmesser eines Neurons (zehn bis 50 Tausendstel Millimeter). Insgesamt befinden sich 16.384 hochempfindliche Sensoren auf einem Quadratmillimeter Chipfläche, von denen jeder mindestens 2.000 Werte pro Sekunde aufzeichnen kann.

Mit Hilfe dieser Daten können Neurobiologen analysieren, wie ganze Zellverbände oder einzelne Zellen über einen festgelegten Zeitraum auf elektrische Stimulation oder bestimmte Substanzen reagieren. Um beispielsweise die Wechselwirkungen zwischen Zellen verschiedener Hirnareale zu untersuchen, können einzelne Nervenzellen aufgebracht werden und auf der Sensorfläche miteinander zu neuronalen Netzen verwachsen. Das Zellgewebe bleibt unverletzt und kann so über mehrere Wochen am Leben gehalten werden.

Mit dem Neuro-Chip bekommen Wissenschaftler ein lang erhofftes Instrument zur Grundlagenforschung an die Hand. Die störungsfreie Beobachtung von Nervengewebe über einen langen Zeitraum bietet Neurobiologen und Neurochemikern kontinuierlichen Einblick in die Funktionsweise des Gedächtnisses. Durch den Neuro-Chip können neue Erkenntnisse zum Verständnis der Wahrnehmung, der Verarbeitung und Speicherung von Informationen im Gehirn gewonnen werden.

Partnerschaft mit dem Max-Planck-Institut

Erste erfolgreiche Messungen mit dem Neuro-Chip wurden am Max-Planck-Institut in Martinsried bei München an Hirnzellen von Schnecken durchgeführt. Das dortige Team um Professor Peter Fromherz hat die Entwicklungsarbeiten als wissenschaftlicher Projektpartner von Infineon begleitet. "Hier geht ein Traum in Erfüllung, dass unsere langjährige Grundlagenforschung über hybride Neuron-Halbleiter-Systeme nun in einen High-Tech-Chip einmündet. Die Entwicklung des Infineon-Teams auf der Basis modernster Mikroelektronik eröffnet ungeahnte Möglichkeiten für Anwendungen in Biomedizin, Biotechnologie und Hirnforschung", so Fromherz.

Der jetzt vorgestellte Sensorchip ist Teil eines Gesamtprojekts im Bereich Biotechnologie bei Infineon. Bereits 2002 konnte der Halbleiterhersteller den weltweit ersten Biochip zur elektronischen Analyse von Biomolekülen sowie im Jahr davor einen Chip mit optischem Auswerteverfahren präsentieren.

Monika Sonntag | Infineon Technologies AG
Weitere Informationen:
http://www.infineon.com

Weitere Berichte zu: Nervenzelle Neuro-Chip Neuron Sensor

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Weltrekord: Jülicher Forscher simulieren Quantencomputer mit 46 Qubits
15.12.2017 | Forschungszentrum Jülich GmbH

nachricht Neues Epidemie-Management-System bekämpft Affenpocken-Ausbruch in Nigeria
15.12.2017 | Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Im Focus: First-of-its-kind chemical oscillator offers new level of molecular control

DNA molecules that follow specific instructions could offer more precise molecular control of synthetic chemical systems, a discovery that opens the door for engineers to create molecular machines with new and complex behaviors.

Researchers have created chemical amplifiers and a chemical oscillator using a systematic method that has the potential to embed sophisticated circuit...

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltrekord: Jülicher Forscher simulieren Quantencomputer mit 46 Qubits

15.12.2017 | Informationstechnologie

Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke

15.12.2017 | Verfahrenstechnologie

Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen

15.12.2017 | Energie und Elektrotechnik