Вчені розробили основні частини синтетичних клітин мозку, які можуть зберігати спогади протягом мілісекунд. Це досягнення може привести до створення комп’ютерів, що працюють як людський мозок.
Частинки, які дослідники взяли для моделювання штучної клітини мозку, використовують заряджені частинки – іони. Вони створюють подобу електричного сигналу, який передає інформацію між нейронами в мозку.
Дослідники пояснили, що сучасні комп’ютери можуть робити неймовірні речі, але ця обчислювальна потужність вимагає великих витрат енергії. На відміну від них, людський мозок ефективний: для виконання роботи протягом цілого дня він використовує мізерну кількість енергії. Причини такої ефективності до кінця не ясні, але учені спробували зробити комп’ютер більш схожим на мозок. Один зі способів, за допомогою якого вчені намагаються відтворити біологічні механізми мозку, – це використання сили іонів, заряджених частинок, на які спирається мозок при виробництві електроенергії.
У новому дослідженні вчені з Національного центру наукових досліджень в Парижі (Франція) створили комп’ютерну модель штучних нейронів, які можуть виробляти такі ж електричні сигнали, які нейрони використовують для передачі інформації в мозку; посилаючи іони через тонкі струмені води, що імітують справжні іонні канали, дослідники могли виробляти ці електричні сплески. І тепер вони навіть створили фізичну модель, що містить ці канали.
- Вчені: На тривалість сну впливає структура ДНК
- Кишкові бактерії безпосередньо впливають на спортивні результати
- Експерти пояснили, в чому користь протеїнових коктейлів
Таким чином у дослідників вийшла система, яка імітує процес генерації потенціалів дії («спайки») – стрибків електричної активності, що генеруються нейронами, вони є основою діяльності мозку. Щоб згенерувати потенціал дії, нейрон починає пропускати більше позитивних іонів, які притягуються до негативних іонів всередині клітини.
Електричний потенціал, або напруга через клітинну мембрану, змушує відкривати «дверцята клітки», що ще більше збільшує заряд, поки клітина не досягне піку і не повернеться в нормальний стан через кілька мілісекунд. Потім сигнал передається іншим клітинам, дозволяючи інформації переміщатися в мозку. У попередньої моделі дослідники також зафіксували подобу пам’яті – здатність утримувати інформацію протягом короткого відрізка часу.
Натхнення: hightech.fm