財(cái)聯(lián)社4月25日訊(編輯 周子意)悉尼大學(xué)的一個國際研究小組上周五(21日)在國際科學(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?!?/p>
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。”
記憶測試
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試,這種測試被稱為N-Back測試,經(jīng)常用于人類心理學(xué)實(shí)驗(yàn)。
N-Back測試的具體要求是:將當(dāng)前的刺激與此前第n個出現(xiàn)過的刺激相比較,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,測試者就要反應(yīng)5前面第2個數(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,測試者就要反應(yīng)3前面第2個數(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,也就是說這個人能夠識別7步之后出現(xiàn)的同一個刺激。
當(dāng)N-Back測試應(yīng)用于納米線網(wǎng)絡(luò)時,它的測試得分也是7分。
短期記憶和長期記憶
Loeffler博士還在研究中指出,通常來說記憶會隨著時間的推移而下降,納米線網(wǎng)絡(luò)也是如此。不過研究發(fā)現(xiàn)可以通過特定的方法(操縱末端電極的電壓來迫使通路改變)來強(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)像我們大腦中長期記憶和短期記憶的區(qū)別。如果我們想長時間記住一些東西,我們真的需要不斷訓(xùn)練我們的大腦來鞏固它,否則它就會隨著時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,它會達(dá)到一個不再需要加強(qiáng)的點(diǎn),因?yàn)檫@時候信息被鞏固到“記憶”中。