Ученые создали мозгоподобную нанопроводную сеть

Международная команда ученых сконструировала сложную мозговую сеть, объединив многочисленные серебряные (Ag) нанопровода, покрытые полимерным изолирующим слоем толщиной около одного нанометра. Соединение между двумя нанопроводами образует переменный резистивный элемент (синаптический), который ведет себя как нейронный синапс — место контакта между двумя нейронами, служащее для передачи нервного импульса от клетки к клетке.

Эта группа нанопроводов, содержащая большое количество сложно взаимодействующих синаптических элементов, образует искусственную нейронную сеть. Казалось, что при подаче напряжения, сеть изо всех сил пытается найти оптимальные пути тока (то есть наиболее электрически эффективные пути). Ученые измерили процессы формирования, задержки и деактивации путей, когда электрический ток протекал через сеть, и обнаружили, что эти процессы всегда изменяются по мере их продвижения, подобно процессам запоминания, обучения и забывания, характерным для человеческого мозга.

Наблюдаемые временные колебания также напоминают процессы, при которых мозг повышает бдительность или возвращается к спокойствию. Было обнаружено, что мозгоподобные функции, имитируемые нейроморфной сетью возникают по мере того, как огромное количество синаптических элементов в сети совместно работают над оптимизацией переноса тока, другими словами, в результате самоорганизующихся и возникающих динамических процессов.

Фото: 1) pixabay.com; 2) NIMS
а)Нейронная сеть, изготовленная учеными. Сеть содержит многочисленные соединения между нанопроводами, действующими как синаптические элементы. Когда на сеть подается напряжение (между зелеными объектами), в сети образуются пути тока (оранжевого цвета); б) человеческий мозг.