Physiker haben die erste künstliche Analog der Synapse Nervenzellen

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© Illustration von RIA Novosti . Alina ПолянинаТак Künstler stellte sich die übertragung der Signale über die Synapsen der NervenzellenТак художник представил себе передачу сигналов через синапсы нервных клеток

MOSKAU, 28 Juni – RIA Novosti. US-Wissenschaftler haben den ersten Festkörper-Analogon Synapse – die Verbindung zwischen den Nervenzellen, was ermöglicht es den Wissenschaftlern zu schaffen EDV-System, die Simulation der Aktivität des Gehirns, und lernen Sie die Geheimnisse in der „Hardware“, heißt es in einem Artikel in der Fachzeitschrift ACS Nano.

„Das Hauptmerkmal der Synapsen ist, dass Sie können gleichzeitig übertragen werden als anregende und hemmende Signale an andere Nervenzellen. Alle versuche, kopieren Sie Gerät erfordern den Einsatz von 10-20-transistoren, deren Kombination ermöglicht die Simulation nur eine Nervenendigung. Das menschliche Gehirn wiederum enthält 100 Billionen Synapsen“, sagt Han Wang (Wang Han von der University of Southern California in San Francisco (USA).

Synapsen oder Nervenendigungen, sind spezielle Strukturen auf der Oberfläche von Nervenzellen, die es Ihnen ermöglichen, übertragen Informationen in Form von elektrischen und chemischen Signalen in benachbarten Neuronen, den Austausch mit Ihnen speziellen Molekülen-Neurotransmittern. In den Zellen des Gehirns von Menschen und Tieren enthält Dutzende von ähnlichen Substanzen, von denen ein Teil regt die Neuronen, wodurch Sie häufiger Signale zu erzeugen, andere unterdrücken Ihre Arbeit. Работа мозга

In den Synapsen befinden sich viele „Säcke“ mit ähnlichen Stoffen, die Sie übertragen in die mit ihm Neuron bei Eingang der entsprechenden „Befehle“ in das Nervensystem Zelle von anderen Zellen, verbunden mit der Ihr eigenen den Nervenenden. Wie Wissenschaftler kürzlich herausfanden, echte Neuronen, im Gegensatz zu transistoren und künstlichen Analoga von Nervenzellen, können gleichzeitig übertragen und hemmende und erregende Signale und wechseln zwischen den unterschiedlichen Modi, was Ihnen eine unglaubliche Flexibilität in der Arbeit.

Wang und seine Kollegen haben die erste vollwertige Entsprechung Synapse, das sammeln eine Art „Sandwich“ aus mehreren Stücken von verschiedenen Halbleitern – der so genannten „schwarzen“ Phosphor und Selen zinn, sowie zwei Goldenen Kontaktflächen und Substrat aus Siliziumdioxid.

Eine Schlüsselkomponente dieses künstliche Synapse – eine dünne Schicht aus OXID des Phosphors, das trennende Phosphor Halbleiter und Substrat, wie sagen die Wissenschaftler, es mag vielen Forschern einen Fehler oder Mangel in der Produktion, da solche Schichten bilden sich in der Regel bei der schlechten Isolierung Chipsatz und beim Kontakt mit der Luft während der Herstellung. Нейроны в головном мозге человека

In der Tat, dieser Teil der „Sandwich“ von Wang und seinen Kollegen ermöglicht ihm einen Wechsel zwischen den unterschiedlichen Modi wechseln, überspringen oder nicht fließende Strom bei der Anwendung des elektrischen Feldes auf ein oder zwei Gold-Elektroden. Wie viel Strom fließt diese Schicht, lässt sich flexibel ändern, unter Verwendung der Elektroden, was ihm ermöglicht, vollständig imitieren die Arbeit von Synapsen und Nervenzellen in der Regel.

Entsprechend der Kombination der großen Anzahl von ähnlichen künstlichen Nervenenden können nicht nur für die Schaffung von künstlichen нейросетей, ohne auf die große Zahl von transistoren oder Computing-Ressourcen, sondern auch für die Erstellung von analogen Ketten von Neuronen des Gehirns und Lebewesen und untersuchen, wie Sie funktionieren. Es ist, wie hoffen die Wissenschaftler, die uns näher zur Enthüllung der Geheimnisse des menschlichen Bewusstseins.