財(cái)聯(lián)社4月25日訊(編輯 周子意)悉尼大學(xué)的一個(gè)國(guó)際研究小組上周五(21日)在國(guó)際科學(xué)頂刊《科學(xué)進(jìn)展》上刊登了一篇研究論文,研究顯示納米線網(wǎng)絡(luò)(Nanowire network)可以像人類大腦一樣表現(xiàn)出短期和長(zhǎng)期記憶。
納米線網(wǎng)絡(luò)是納米技術(shù)的一種,通常由肉眼看不見(jiàn)的高導(dǎo)電性銀線制成,上面覆蓋著一層塑料材料,這些塑料材料像網(wǎng)一樣分散在彼此之間,模仿了人腦網(wǎng)絡(luò)物理結(jié)構(gòu)的各個(gè)方面。
該論文的第一作者Alon Loeffler博士稱,“這項(xiàng)研究證明,非生物硬件系統(tǒng)也能復(fù)制類腦的學(xué)習(xí)和記憶,并且類腦智能的潛在性質(zhì)可能是物理性的。”
此外,納米線網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的進(jìn)展可以改進(jìn)許多現(xiàn)有應(yīng)用的制造,例如提升需要快速做出決策的機(jī)器人或傳感器設(shè)備的性能。
該論文的作者之一,悉尼大學(xué)物理學(xué)教授Zdenka Kuncic指出,“這種納米線網(wǎng)絡(luò)就像一個(gè)合成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),因?yàn)榧{米線就像神經(jīng)元一樣,它們相互連接的地方類似于突觸?!?/p>
記憶測(cè)試
為了分析納米線網(wǎng)絡(luò)的能力,研究小組使用了一種常用的記憶測(cè)試,這種測(cè)試被稱為N-Back測(cè)試,經(jīng)常用于人類心理學(xué)實(shí)驗(yàn)。
N-Back測(cè)試的具體要求是:將當(dāng)前的刺激與此前第n個(gè)出現(xiàn)過(guò)的刺激相比較,n可以是大于0的任何自然數(shù)。
例如,當(dāng)屏幕上出現(xiàn)一串?dāng)?shù)字(…1,3,5,3,4,2…),假設(shè)n=2,當(dāng)你眼前的數(shù)字顯示為5時(shí),測(cè)試者就要反應(yīng)5前面第2個(gè)數(shù)字與5相同還是不相同,然后摁下答案;隨后顯示的數(shù)字為3,測(cè)試者就要反應(yīng)3前面第2個(gè)數(shù)字是否與3相同,然后摁下答案。
人類的N-Back的平均得分為7分,也就是說(shuō)這個(gè)人能夠識(shí)別7步之后出現(xiàn)的同一個(gè)刺激。
當(dāng)N-Back測(cè)試應(yīng)用于納米線網(wǎng)絡(luò)時(shí),它的測(cè)試得分也是7分。
短期記憶和長(zhǎng)期記憶
Loeffler博士還在研究中指出,通常來(lái)說(shuō)記憶會(huì)隨著時(shí)間的推移而下降,納米線網(wǎng)絡(luò)也是如此。不過(guò)研究發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)特定的方法(操縱末端電極的電壓來(lái)迫使通路改變)來(lái)強(qiáng)化納米線網(wǎng)絡(luò)的“記憶力”。
Loeffler補(bǔ)充道,“神經(jīng)科學(xué)家認(rèn)為這就是大腦的工作方式,某些突觸連接加強(qiáng)而其他突觸連接減弱,這也就是人類優(yōu)先記住一些事情的原因,我們的學(xué)習(xí)也是如此?!?/p>
Kuncic教授稱,“這有點(diǎn)像我們大腦中長(zhǎng)期記憶和短期記憶的區(qū)別。如果我們想長(zhǎng)時(shí)間記住一些東西,我們真的需要不斷訓(xùn)練我們的大腦來(lái)鞏固它,否則它就會(huì)隨著時(shí)間的推移而逐漸消失?!?/p>
研究人員還表示,當(dāng)納米線網(wǎng)絡(luò)不斷加強(qiáng)時(shí),它會(huì)達(dá)到一個(gè)不再需要加強(qiáng)的點(diǎn),因?yàn)檫@時(shí)候信息被鞏固到“記憶”中。