Новости

Механизм нервного синапса компактно воспроизведён «в железе»

29 июня 2017 1

Нейронная сеть с искусственной киберсвязью, художественный концепт нанотехнологий.

Нейронная сеть с искусственной киберсвязью, художественный концепт нанотехнологий. ktsdesign / shutterstock.com

Механизм нервного синапса – пожалуй, главный механизм, от которого зависит скорость передачи нервного импульса в головном мозге. И, если о создании искусственного мозга говорить пока рано, то в создании искусственного синапса мировая наука уже преуспела. Так, в журнале ACS Nano был опубликован отчёт об эксперименте американских исследователей, которые создали первый в мире аналог нервного синапса, практически полностью воспроизведя его механизм.

Механизм нервного синапса: краткий курс

Механизм синапса – главного передающего узла нервной системы – стоит предварительно обсудить. Наш мозг состоит из клеток – нейронов. Нейроны соединяются между собой специальными отростками, аксонами, по которым от клетки к клетке передаются возбуждающие и тормозящие сигналы в виде химических веществ и электрических импульсов. За счет передачи этих сигналов и осуществляется мозговая деятельность.

Успешное воссоздание точки контакта

Ученым из университета Южной Калифорнии в Сан-Франциско удалось искусственно воссоздать точку контакта между двумя клетками, в которой осуществляется передача сигнала, – эта точка называется синапсом.

Главная задача – снизить число транзисторов в системе

Мозг человека содержит до 100 триллионов синапсов. При этом предыдущие попытки воссоздать только одну связь требовали от 10 до 20 транзисторов. Основная сложность в конструировании синапса – сохранить его возможность передавать как возбуждающие, так и тормозящие сигналы. Транзисторы и прочие технические приспособления не могут переключаться между двумя режимами, что делает их неэффективными в «сборке» синапсов.

Когда дефект изоляции становится полезным решением

Инновационная структура американских ученых представляет из себя «слоёный пирог»: воедино совмещены две контактные площадки из золота, селенид олова, черный фосфор и подложка из кремния. Ключевой момент конструкции – слой оксида фосфора между фосфорным проводником и кремниевой подложкой. Обычно что-то подобное образуется как дефект при плохой изоляции, но на этот раз ученые использовали разделитель как улучшение всей конструкции. Именно этот слой позволяет искусственному синапсу переключаться между режимами работы. При помещении одного или двух золотых электродов в электрическое поле, составной проводник сам определяет, пропускать ему ток или нет, автоматически меняя режим. Это свойство позволяет ему преодолеть несовершенство транзистора.

Неужели сделан шаг к созданию искусственного интеллекта?

Если такая технология продолжит развиваться, то искусственные аналоги мозга можно будет создавать без огромного количества транзисторов, более компактно и экономично. Не стоит думать, что это приведёт к мгновенному прорыву в создании искусственного интеллекта: главные надежды ученых связаны с моделями мозга, которые можно будет изучать, а полученные знания переносить уже на человеческий орган.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Рассказать друзьям

1 Комментариев

Подписаться на рассылку

Комментарии
  • Автор: Xorr Gpa https://www.facebook.com/app_scoped_user_id/1399231510390917/ Добавлено сентября 30, 2017 в 21:21

    …: главные надежды ученых связаны с моделями мозга, которые можно будет ИЗучать, а полученные знания переносить уже на человеческий орган.
    Следует читать:
    : главные надежды ученых связаны с моделями мозга, которые можно будет ОБучать, а полученные знания переносить уже на человеческий орган.
    Всех благ!

Войти с помощью 

Присоединяйтесь к нам в социальных сетях

В наших группах вы можете узнать много нового и интересного, а так же - принять участие в опросах и конкурсах

Присоединиться
Присоединиться