Vedcom sa vôbec prvýkrát podarilo nasimulovať neurologické spoje známe ako synapsie pomocou rovnakých zložiek, aké používa mozog – pomocou vody a soli. Výskumom prispeli k novovznikajúcej oblasti spájajúcej biológiu s elektronikou nazývanou iontronika.
Tím z Utrechtskej univerzity v Holandsku a Soganskej univerzity v Južnej Kórei tvrdí, že sa inšpiroval fungovaním ľudského mozgu, ktorý na prenos signálov v rámci neurónov tiež používa nabité častice nazývané ióny rozpustené vo vode.
Soľ , voda a pamäť
Dôležitou vlastnosťou schopnosti mozgu spracovávať informácie je synaptická plasticita, ktorá umožňuje neurónom upravovať silu spojení na základe vstupnej histórie. Inak povedané, mozgové bunky si pamätajú, čo sa stalo a na základe toho sa správajú aj pri ďalších impulzoch.
Zariadenie, ktoré vzišlo z najnovšieho výskumu, sa nazýva iontronický memristor sa je taktiež schopný „zapamätať si,“ koľko elektrického náboja ním predtým prešlo, čím sa približuje k vytvoreniu umelých systémov schopných napodobniť superschopnosti ľudského mozgu.
„Predstavuje to zásadný pokrok smerom k počítačom, ktoré sú schopné nielen napodobniť komunikačné vzorce ľudského mozgu, ale aj využívať rovnaké médium,“ zhodnotil novinku teoretický fyzik Tim Kamsma z Utrechtskej univerzity.
Tenučký ako vlas
Iontronický memristor má tvar kužeľa, v ktorom sa nachádza roztok vody a soli. Meria 150 x 200 mikrometrov, čo je, aby ste si to dokázali lepšie predstaviť, hrúbka približne troch či štyroch ľudských vlasov. Elektrické impulzy vyvolávajú pohyb iónov cez kanálik v tvare kužeľa, pričom zmeny elektrického náboja vedú k zmenám pohybu iónov. Zmeny v tom, ako synapsa vedie elektrický prúd, sa dajú merať a dekódovať. Tým vedci dokážu presne zmerať vstupný prúd a memristory tak slúžia ako akési pamäťové médium.
Zatiaľ ide, prirodzene, o počiatočné štádium vývoja. Už teraz ale vedci vedia, že rozmery kanálika budú musieť podobne ako mozog prispôsobiť podľa špecifických úloh.
Rovnaké prísady ako mozog
„Zatiaľ, čo umelé synapsie schopné spracúvať komplexné informácie už existujú na báze pevných materiálov, my teraz prvýkrát ukazujeme, že tento výkon možno dosiahnuť aj pomocou vody a soli,“ hovorí Kamsma.
„Efektívne replikujeme správanie neurónov pomocou systému, ktorý využíva rovnaké médium ako mozog,“ dodáva.
