Фізики створили функціональну клітину мозку на основі суміші солі та води

Згідно з дослідженням, опублікованим у журналі PNAS, фізики вперше змогли створити нейронні з'єднання під назвою синапси за допомогою води і солі. Це ті самі інгредієнти, які використовує мозок людини. Таким чином вчені зробили важливий внесок у розвиток нової галузі науки, яка поєднує біологію та електроніку і називається іонтроніка, пише ScienceAlert.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

За словами фізиків, на це дослідження їх надихнуло функціонування людського мозку, який також використовує заряджені частинки, що називаються іонами, які розчинені у воді, для передавання сигналів усередині нейронів.

У мозку є важлива особливість під назвою синаптична пластичність — це здатність мозку обробляти інформацію таким чином, що це дає змогу нейронам керувати силою зв'язків між ними у відповідь на вхідні сигнали.

Пристрій під назвою іонтронний мемристор "запам'ятовує", скільки електричного заряду раніше пройшло через нього, що наближає вчених до створення штучних систем, які можуть імітувати здібності людського мозку.

Іонтронний мемристор має форму конуса з розчином води і солі всередині. Його розмір становить лише 150 на 200 мікрометрів. Це ширина трьох або чотирьох людських волосин, розташованих поруч. Електричні імпульси змушують іони рухатися через конусоподібний канал, при цьому зміни електричного заряду призводять до змін у русі іонів.

Зміну в тому, як синапс проводить електрику, можна виміряти, щоб зрозуміти, яким був вхідний сигнал, який являє собою свого роду пам'ять.

За словами вчених, поки що вони перебувають на ранній стадії розробки цього пристрою, як і сама іонтроніка. Але те, як довжина каналу впливає на тривалість збереження пам'яті мемристором, вже передбачає, що канали можна адаптувати для конкретних завдань, так само, як їх виконує мозок. Фізики також хочуть побачити, як ці синтетичні синапси можна з'єднувати різними способами.

Автори дослідження кажуть, що, хоча синтетичні синапси, які можуть обробляти складну інформацію, вже існують на основі твердих матеріалів, було показано, що цього можна домогтися і за допомогою води та солі. Вчені відтворили поведінку нейронів за допомогою системи, яка використовує те саме середовище, що й мозок людини.

Як уже писав Фокус, вчені розповіли, в чому причина того, що ртуть стає рідкою при кімнатній температурі, в той час, як інші метали цього не роблять. Стародавніх людей дивувала ртуть, але довелося заповнити періодичну таблицю хімічних елементів, щоб зрозуміти, наскільки вона незвичайна.

Також Фокус писав про те, що насправді деякі люди можуть побачити ультрафіолетове світло, яке вважається невидимим для людського ока.