Учените от Масачузетския технологичен институт разработиха компютърен чип, който имитира начина, по който мозъчните неврони се адаптират в отговор на новата информация.
С около 400 транзистора, чипът може да симулира дейността на единствен мозъчен синапс – връзката между два неврона, която позволява на информацията да протече от едната клетка към другата. Учените са убедени, че изобретението ще помогне на невробиолозите да разберат повече за начина, по който работи мозъкът, както и че ще може да се използва за изработването на протезни устройства като изкуствени ретини.
В мозъка има около 100 милиарда неврони, всеки от които образува синапси с много други неврони. Пресинаптичният неврон освобождава невротрансмитери, като глутамат и GABA, които се свързват с рецепторите върху постсинаптичната клетъчна мембрана и активират йонните канали. Отварянето и затварянето на тези канали променя електрическия потенциал на клетките, а това води до възникването на потенциал на действие. Йонните канали контролират потока от заредени атоми и са ключови за два процеса, които засилват и отслабват синапсите. Транзисторите на новия чип имитират дейността на различни йонни канали, през които протичат аналогови, а не цифрови сигнали. През транзисторите електричеството протича точно както йоните протичат през йонните канали на клетката.
„Можем да променяме параметрите на схемата така, че да имитираме специфични йонни канали. Разполагаме с начин да уловим всеки един йонен процес, който протича в неврона“, обясни главният изследовател Чи-Сан Пун.
Изследователите от Масачузетския технологичен институт планират да използват своя чип за разработването на системи, които моделират специфични нервни функции, като системата за обработване на визуалната информация например. Според тях подобни системи могат да се окажат по-бързи от цифровите компютри. Друго потенциално приложение е разработването на чипове, които да заместват биологичните системи. Учените са убедени, че в крайна сметка чиповете могат да се превърнат в основните елементи на устройства с изкуствен интелект.