科學(xué)家們創(chuàng)造了一種基于鹽和水混合物的功能性腦細(xì)胞

研究人員首次使用與大腦相同的水和鹽成分模擬了稱(chēng)為突觸的神經(jīng)連接，為將生物學(xué)與電子學(xué)相結(jié)合的新興領(lǐng)域做出了貢獻(xiàn)離子電子學(xué).

來(lái)自荷蘭烏得勒支大學(xué)和韓國(guó)西江大學(xué)的研究小組聲稱(chēng)受到人腦功能的啟發(fā)，人腦還使用溶解在水中的稱(chēng)為離子的帶電粒子在神經(jīng)元內(nèi)傳輸信號(hào)。

大腦處理信息能力的一個(gè)重要特征是突觸可塑性，它允許神經(jīng)元根據(jù)輸入歷史來(lái)調(diào)整它們之間的連接強(qiáng)度。

稱(chēng)為離子電子學(xué)憶阻器、設(shè)備“記住”之前流過(guò)多少電荷，使我們更接近于生成能夠模仿人腦超能力的人工系統(tǒng)。

“它代表了計(jì)算機(jī)的重要進(jìn)步，不僅能夠模仿人腦的通信模式，而且還能夠利用相同的媒介。說(shuō)烏得勒支大學(xué)的理論物理學(xué)家蒂姆·卡斯馬（Tim Kamsma）。

離子電子憶阻器的形狀像一個(gè)圓錐體，里面有水和鹽的溶液，尺寸只有150×200微米，大約有三到四根并排的人類(lèi)頭發(fā)的寬度。電脈沖使離子通過(guò)錐形通道移動(dòng)，電荷的變化導(dǎo)致離子運(yùn)動(dòng)的變化?？梢詼y(cè)量和解碼突觸導(dǎo)電方式的變化，以了解輸入信號(hào)是什么，代表一種記憶。

對(duì)于該設(shè)備來(lái)說(shuō)，這還處于非常早期的階段，而且一般用于離子電子學(xué).然而，通道的長(zhǎng)度影響憶阻器的記憶保留時(shí)間的方式已經(jīng)表明，通道可以針對(duì)特定任務(wù)進(jìn)行定制，就像它們?cè)诖竽X中一樣。物理學(xué)家還想看看這些合成突觸如何以不同的方式組合在一起。

由于生產(chǎn)速度相對(duì)較快且成本低廉，新設(shè)計(jì)可以針對(duì)一系列未來(lái)的應(yīng)用進(jìn)行擴(kuò)展。

“雖然已經(jīng)存在能夠處理基于固體材料的復(fù)雜信息的人工突觸，但我們現(xiàn)在首次表明，這一壯舉也可以使用水和鹽來(lái)完成。說(shuō)卡姆斯瑪。

“我們正在使用與大腦相同的介質(zhì)的系統(tǒng)有效地復(fù)制神經(jīng)元行為。

希望通過(guò)遵循藍(lán)圖由大腦提供因此，忠實(shí)地，我們將能夠用自己的計(jì)算機(jī)接近大腦的容量和效率，而不是依賴(lài)傳統(tǒng)的電氣過(guò)程和組件。

對(duì)于研究人員來(lái)說(shuō)，這也是一個(gè)強(qiáng)有力的例子，說(shuō)明如何將理論和實(shí)驗(yàn)物理學(xué)結(jié)合起來(lái)，開(kāi)辟新的科學(xué)領(lǐng)域——在創(chuàng)建人工突觸時(shí)，給團(tuán)隊(duì)帶來(lái)了一個(gè)“哇”的時(shí)刻。

“我以為哇！”說(shuō)卡姆斯瑪?！耙?jiàn)證從理論猜想到有形的現(xiàn)實(shí)世界結(jié)果的轉(zhuǎn)變，最終產(chǎn)生這些美麗的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，真是令人欣慰。”

該研究已發(fā)表在PNAS項(xiàng)目.

寶寶起名 起名