Если вы думали, что создать искусственный синапс невозможно и природа непобедима, спешим огорчить – учёные уже его сделали. Подробности исследования сообщают на портале Spectrum.
Наблюдения за процессами мозга происходят при помощи специального устройства - пизастора. Благодаря ему инженерам и ученым удалось составить схему мемристор, которая наиболее точно отображает поведение синапсов.
По словам инженера из Массачусетского университета Яна Цзяньхуа, мемристоры идеальны во многих аспектах. Они помогут компьютерам справляться с энергоемкими задачами, которые человеческий мозг без труда осиливает.
По недавним исследованиям стало ясно, что ключевую роль в усилении синаптических связей играет поток кальция. Химические процессы перемещения кальция «в» или «из» нейронной мембраны вызывает долгосрочные изменения в силе синапса. Некоторые виды мемристоров как раз могут имитировать это движение кальция. В своем последнем исследовании ученые объединили два мемристора для создания искусственного синапса. Устройство практически со стопроцентным сходством имитирует «поведение» настоящего.
Главный компонент нового пизастора — пленка, зажатая электродами Pt и Au. Сквозь нее будут проходить наночастицы серебра, выполняющие роль кальция в экспериментах. Отслеживая их движения, исследователи заметили празительное сходство с поведением и функциями кальция в биологических системах. Ag получал импульсное напряжение, что вынуждало его гораздо быстрее проходить между двумя электродами. После угасания импульса сопротивление наночастиц серебра возрастало. Движение и сопротивление проанализировали при помощи каталически активной платиновой нити.
Для завершения создания искусственного синапса ученые соединили диффузный с простым мемристом. Когда искусственный синапс после несколькых импульсов продемонстрировал поведение реального, ученые поняли, что это не имитация. «Мы считаем это вполне реальной эмуляцией, потому что физическое сходство колоссальное. Более естественная и более полная эмуляция будет производится на основе наночастиц серебра, это уж точно», - признается ведущий исследователь.