17 feb. 1999
1 minuut
Onderzoekers van het International Center for Materials Nanoarchitectonics (Mana) in Japan spreken van een doorbraak: zij demonstreerden voor het eerst belangrijke functies in de neurowetenschappen en de neuropsychologie met behulp van anorganische AgS2-synapsen.
Kunstmatige neurale netwerken staan in de belangstelling omdat men hoopt daarmee de biologische neurale netwerken beter te kunnen begrijpen, en om de ontwikkeling van kunstmatige intelligentie te ondersteunen. Door de complexe interconnectieve aard van denkprocessen is het moeilijk om neuraal gedrag te reproduceren in kunstmatige structuren zonder softwareprogramma’s. Takeo Ohno en onderzoekers van Mana in Tsukuba, Japan, en van de University of California hebben nu synaptische activiteit nagebootst via het elektronisch gedrag van een AgS2-elektrode op nanoschaal.
De onderzoekers namen een tijdelijke toestand van hogere geleiding waar in het AgS2-systeem na een incidentele elektrische impuls. Herhaling van de ingangsimpulsen met intervallen van 2 seconde leidde tot een permanente hogere geleiding, Deze twee responsies komen overeen met het korte- en langetermijngedrag in biologische synapsen.
Bij een in de psychologie geaccepteerd ‘meervoudige-opslag’-model van het geheugen wordt nieuwe informatie voor korte tijd opgeslagen in het zintuiggeheugen. Door herhaling wordt het kortetermijngeheugen omgezet in langetermijngeheugen. Bij een demonstratie waarbij de cijfers ‘1’ en ‘2’ worden opgeslagen in een 7 x 7 anorganische synapsmatrix vertoonde de kunstmatige synaps zulk meervoudige-opslag-gedrag. Volgens de researchers wijzen de onderzoeksresultaten er op dat simultaan met de emulatie van biologische synapsis-gedrag ook het neuropsychologische geheugenmodel kan worden gebruikt
Literatuur
Takeo Ohno1, Tsuyoshi Hasegawa1, Tohru Tsuruoka1, Kazuya Terabe1, James K. Gimzewski1,2,3 en Masakazu Aono1, Short-term plasticity and long-term potentiation mimicked in single inorganic synapses. Nature Materials, 10, 591-595, (2011).
- International Center for Materials Nanoarchitectonics (MANA), National Institute for Materials Science (NIMS), 1-1 Namiki, Tsukuba, Ibaraki 305-0044, Japan
- Department of Chemistry and Biochemistry, University of California, Los Angeles (UCLA), 607 Charles E. Young Drive East, Los Angeles, California 90095, VS
- California NanoSystems Institute (CNSI), University of California, Los Angeles (UCLA), 570 Westwood Plaza, Los Angeles, California 90095, VS
Anderen lazen ook
