Replacing Synapses with a Single Switch

Neurale synapsen in het menselijk brein zijn buitengewoon complexe structuren. Verantwoordelijk voor het doorgeven van informatie tussen neuronen, regelen chemische synapsen de afgifte van meer dan 100 verschillende soorten neurotransmitters, terwijl elektrische synapsen informatie via elektriciteit leveren voor razendsnelle reflexen.

Nu hebben onderzoekers in Japan een vereenvoudigde synaps uitgevonden in de vorm van een "solid-state elektrochemisch nanotoestel" dat functioneert als een schakelaar. De kloof tussen deze twee synthetische synapsen wordt overbrugd door een minuscuul koperdraadje, dat in de loop van de tijd verandert in geleidbaarheid. Hoewel het in eerste instantie misschien wat esoterisch lijkt, bootst dit nieuwe apparaat na wat er gebeurt bij de opbouw van sensorisch geheugen, kortetermijngeheugen en langetermijngeheugen. De wetenschappers achter deze synaps hopen dat het zal leiden tot meer levensechte kunstmatige intelligenties, evenals behandelingen voor het menselijk brein.

Het is interessant dat dit nanotoestel op sommige manieren een biologische synaps mogelijk heeft verbeterd. Evolutie leidt meestal tot lokale maxima – het bereikt het beste ontwerp gegeven bestaande structuren, maar het kan niet volledig nieuwe oplossingen uit het niets uitvinden. De "blinde vlek" is een klassiek voorbeeld: Omdat de oogzenuw door het netvlies heen verbindt, is er een leeg gebied in ons gezichtsveld waar de zenuwcellen de sensorische cellen hebben verdrongen. Het brein heeft zeer slimme manieren ontwikkeld om met dit tekort om te gaan, maar de evolutie heeft het probleem eigenlijk niet volledig kunnen oplossen.* Misschien zal de wetenschap binnenkort meer "intelligente ontwerpen" vinden die een deel van de evolutionaire rommel wegnemen. Zoals altijd verwelkomen we onze hyper-efficiënte cyborg-heersers.

*Behalve bij inktvissen en octopussen.

Via Io9. Afbeelding via Systemic Kids.