ساخت نخستین سلول مغزی مصنوعی با آب و نمک
فیزیکدان ها برای نخستین بار در جهان موفق شدند بر پایه ترکیبی از آب و نمک، یک سلول مغزی عملکردی بسازند.
به گزارش خبرگزاری علم و فناوری زندگانی به نقل از ساینس الرت، محققان توانسته اند اتصالات عصبی به نام سیناپس ها را با استفاده از همان آب و مواد نمکی که مغز از آن استفاده می کند شبیه سازی کنند؛ پیشرفتی که به رشته نوظهور «یونترونیک» که ترکیب زیست شناسی و الکترونیک است کمک می کند.
گروهی از پژوهشگران دانشگاه اوترخت در هلند و دانشگاه سوگانگ در کره جنوبی، از عملکرد مغز انسان که از ذرات باردار به نام یون های محلول در آب برای انتقال سیگنال ها در نورون ها استفاده می کند، الهام گرفته اند.
یکی از ویژگی های مهم توانایی مغز برای پردازش اطلاعات، انعطاف پذیری سیناپسی است که به نورون ها اجازه می دهد تا قدرت اتصالات بین خود را در پاسخ به تاریخچه ورودی تنظیم کنند.
این دستگاه که جدید «ممریستور یونترونیک» نام دارد، میزان بار الکتریکی را که قبلا از آن عبور کرده است «به یاد می آورد» و ما را به ساخت سیستم های مصنوعی با قابلیت تقلید از مغز ابرقدرت انسان نزدیک تر می کند.
«تیم کامسما» «Tim Kamsma» فیزیکدان نظری از دانشگاه اوترخت، می گوید: این دستاورد نشان دهنده یک پیشرفت حیاتی به سمت رایانه هایی است که نه تنها می توانند الگو های ارتباطی مغز انسان را تقلید، بلکه از همان محیط نیز استفاده کنند.
ممریستور یونترونیک به شکل مخروط با محلول آب و نمک در داخل آن، فقط 150 در 200 میکرومتر عرض دارد (عرض حدود سه یا چهار تار موی انسان در کنار هم). تکانه های الکتریکی باعث حرکت یون ها در کانال مخروطی شکل شده و تغییرات در بار الکتریکی منجر به تغییر در حرکت یون می شود. تغییر در چگونگی رسانش الکتریسیته سیناپس را می توان اندازه گیری و رمزگشایی کرد تا دریابیم سیگنال ورودی چه بوده که این نشان دهنده نوعی حافظه است.
طول کانال بر مدت زمان حفظ حافظه ممریستور تاثیر می گذارد و این نشان می دهد می توان کانال ها را برای کار های خاصی طراحی کرد دقیقا مانند آنچه در مغز وجود دارد. فیزیک دان ها همچنین در تلاش برای یافتن روش های مختلف ترکیب این سیناپس های مصنوعی هستند.
اگرچه هنوز این دستگاه و به طور کلی یونترونیک، در مراحل بسیار اولیه هستند، اما با توجه به تولید نسبتا سریع و ارزان، این طراحی جدید می تواند برای طیف وسیعی از کاربرد های آینده مقیاس پذیر باشد.
مجریان این طرح می گویند اگرچه سیناپس های مصنوعی قادر به پردازش اطلاعات پیچیده بر اساس مواد جامد هستند، اما ما اکنون و برای اولین بار نشان دادیم که این شاهکار با استفاده از آب و نمک نیز قابل اجراست. ان ها به طور موثر رفتار عصبی را با استفاده از سیستمی تکرار می کنند که از محیطی مشابه مغز استفاده می کند.
این پژوهشگران امیدوارند با الگوبرداری از مغز، به جای تکیه بر فرآیند ها و اجزای الکتریکی سنتی و رایج، بتوان با رایانه ها به ظرفیت و کارایی مغز نزدیک شد.
نتایج این تحقیقات در نشریه PNAS منتشر شده است.
آیا شما به دنبال کسب اطلاعات بیشتر در مورد "ساخت نخستین سلول مغزی مصنوعی با آب و نمک " هستید؟ با کلیک بر روی بین الملل، به دنبال مطالب مرتبط با این موضوع هستید؟ با کلیک بر روی دسته بندی های مرتبط، محتواهای دیگری را کشف کنید. همچنین، ممکن است در این دسته بندی، سریال ها، فیلم ها، کتاب ها و مقالات مفیدی نیز برای شما قرار داشته باشند. بنابراین، همین حالا برای کشف دنیای جذاب و گسترده ی محتواهای مرتبط با "ساخت نخستین سلول مغزی مصنوعی با آب و نمک "، کلیک کنید.
