Физики создали функциональную клетку мозга на основе смеси соли и воды
Исследователи впервые создали синтетические синапсы с помощью тех же ингредиентов, которые использует мозг человека.
Согласно исследованию, опубликованному в журнале PNAS, физики впервые смогли создать нейронные соединения под названием синапсы с помощью воды и соли. Это те же ингредиенты, которые использует мозг человека. Таким образом ученые внесли важный вклад в развитие новой области науки, которая сочетает биологию и электронику и называется ионтроника, пишет ScienceAlert.
В Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и интересные новости из мира науки!
По словам физиков, на это исследование их вдохновило функционирование человеческого мозга, который также использует заряженные частицы, под названием ионы, которые растворены в воде, для передачи сигналов внутри нейронов.
У мозга есть важная особенность под названием синаптическая пластичность – это способность мозга обрабатывать информацию таким образом, что это позволяет нейронам управлять силой связей между ними в ответ на входящие сигналы.
Устройство под названием ионтронный мемристор "запоминает", сколько электрического заряда ранее прошло через него, что приближает ученых к созданию искусственных систем, которые могут имитировать способности человеческого мозга.
Ионтронный мемристор имеет форму конуса с раствором воды и соли внутри. Его размер составляет всего 150 на 200 микрометров. Это ширина трех или четырех человеческих волос, расположенных рядом. Электрические импульсы заставляют ионы двигаться через конусообразный канал, при этом изменения электрического заряда приводят к изменениям в движении ионов.
Изменение в том, как синапс проводит электричество, можно измерить, чтобы понять, каким был входящий сигнал, который представляет собой своего рода память.
По словам ученых, пока что они находятся на ранней стадии разработки этого устройства, как и сама ионтроника. Но, то, как длина канала влияет на продолжительность сохранения памяти мемристором, уже предполагает, что каналы можно адаптировать для конкретных задач, так же, как их выполняет мозг. Физики также хотят увидеть, как эти синтетические синапсы можно соединять разными способами.
Авторы исследования говорят, что, хотя синтетические синапсы, которые могут обрабатывать сложную информацию, уже существуют на основе твердых материалов, было показано, что этого можно добиться и с помощью воды и соли. Ученые воспроизвели поведение нейронов с помощью системы, которая использует ту же среду, что и мозг человека.
Как уже писал Фокус, ученые рассказали, в чем причина того, что ртуть становится жидкой при комнатной температуре, в то время, как другие металлы этого не делают. Древних людей удивляла ртуть, но пришлось заполнить периодическую таблицу химических элементов, чтобы понять, насколько она необычна.
Также Фокус писал о том, что на самом деле некоторые люди могут увидеть ультрафиолетовый свет, которые считается невидимым для человеческого глаза.