Les réseaux de nanofils peuvent apprendre et se souvenir comme le cerveau humain

Une équipe internationale de scientifiques dirigée par l'Université de Sydney a testé la capacité d'un réseau de

les nanofils effectuent des tâches cognitives complexes caractéristiques d'un système nerveux complexe. L'analyse a montré que les réseaux qui imitent la structure physique du cerveau peuvent apprendre et mémoriser des données.

Pour tester leur réseau, les scientifiques ont utiliséun analogue modifié du problème n-back (eng. n-back). Il s'agit d'une expérience populaire utilisée en neurophysiologie et en psychologie pour évaluer la mémoire. Lors du test, le sujet, qui se voit présenter une série d'images (test visuel) ou de noms d'objets (test auditif), doit indiquer quand tel ou tel objet a été rencontré il y a n-étapes.

Par exemple, une telle tâche pourrait incluredémonstration d'une séquence de lettres, et la personne doit être informée lorsque la même lettre a été rencontrée il y a 1, 2 étapes ou plus. Le score moyen pour la plupart des personnes sur cette tâche est de 7. Cela signifie que la plupart des gens peuvent reconnaître la même image qui est apparue il y a sept étapes.

Les chercheurs ont constaté que le réseaules nanofils sont également capables de "se souvenir" du point final souhaité dans le circuit électrique sept pas en arrière. "Nous avons manipulé les tensions des électrodes terminales pour forcer les chemins à changer au lieu de laisser le réseau faire son travail", explique Alon Loeffler, co-auteur de l'étude.

Une série d'expériences a montré que sous l'effet externeL'impact du nanoréseau "a appris" et sa mémoire "renforcée": le réseau a mémorisé les chemins proposés par les scientifiques, et au fil du temps, la connexion formée n'a pas diminué. Cela rappelle le travail d'un réseau synaptique, notent les scientifiques, certaines connexions sont renforcées, d'autres sont affaiblies et, par conséquent, des connexions stables se forment dans le processus d'apprentissage.

Formation de liens stables dans un réseau de nanofils. Image : Alon Loeffler, Université de Sydney

Les réseaux de nanofils sont un type de nanotechnologiegénéralement fabriqués à partir de minuscules fils d'argent hautement conducteurs. Invisibles à l'œil nu, des particules enrobées d'une matière plastique sont dispersées de manière aléatoire pour former une grille. Ces fils, en raison de leurs propriétés, imitent les propriétés physiques du cerveau : un réseau de neurones connectés via des synapses.

L'utilisation de tels réseaux ouvre un largenombre d'applications réelles : par exemple, la création de dispositifs robotiques et de capteurs qui doivent prendre des décisions rapides dans des conditions imprévisibles.

Lire la suite:

Il y avait une photo à l'intérieur du deuxième gouffre sous-marin le plus profond du monde

Voyez ce qui est arrivé à Mercure lorsqu'il s'est approché le plus possible du Soleil

Les scientifiques sont prêts à reconnaître le nouvel arbre comme le plus ancien du monde

Couverture : Un réseau de nanofils (à droite) imite les connexions complexes des neurones dans le cerveau (à gauche). Image : Université de Sydney