首页 > 教育快报 >

研究人员创造出可以像人脑一样学习的电子细胞

2020-05-18 18:13:29 来源:网络

最大的挑战之一是连接性。在大脑中,突触将神经元连接在一起,用来在神经元之间传递所谓的动作电位。这是80毫伏范围内的极低电荷信息。

然而,要将计算机互连降低到类似的水平是一个巨大的障碍。通常,他们看到的是1+伏特的充电。这意味着建立一个人工的大脑的尝试会因效率低下而受到阻碍。

现在,马萨诸塞大学的一个研究小组表示,他们已经发现了一种人工突触替代品。在他们对蛋白质纳米线的研究中,他们提出了一种神经形态记忆电阻(即记忆晶体管),它与大脑的电压水平相同。对这项技术的研究今天发表在自然通讯杂志(NatureCommunications)上。

这种蛋白质纳米线是由马萨诸塞大学(UniversityOfMIT)的微生物学家、这项新研究的合著者之一、地球杆菌细菌研发的。与硅纳米线相比,这种材料在水或体液等液体中更稳定。硅纳米线一直是这一领域研究人员关注的焦点。通过切断细菌的纳米线,它们可以在实验中使用导电蛋白。

这是一个设备第一次在与大脑相同的电压水平下工作,这项研究的合著者Junyao解释说,人们可能甚至不希望我们发明一种与大脑中的生物对应物一样节能的设备,但现在我们有了超低功率计算能力的真实证据。这是一个概念上的突破,我们认为它将导致在生物电压环境下的电子领域的许多探索。

通过将带有正负电荷的微小开关脉冲通过记忆器中的纳米线传递出去,研究人员能够在内部产生新的印记和联系。研究人员说,这与人脑学习的方式相似,可以像记忆一样创造新的联系。

然而,要使它真正有用,它的速度也必须与生物突触相匹配。很明显,要制造一个真正的人工大脑,人们还有很长的路要走。但姚和主要作者天大福认为,还有其他可能的应用,比如更好地监控心率的设备,为最终的设备铺平了道路。姚指出,该装置可以与生物系统中的实际神经元对话。