2023-01-13 11:59
通过一种聚电解质限域的流体记忆电阻器，来自中国科学院化学研究所、中国科学院大学、湘潭大学及北京师范大学的研究人员利用单个器件，首次实现了神经化学信号与电信号转导的模拟。该研究有望推动人类对大脑“化学语言”的读取和交互，为发展神经智能传感、类脑智能器件和神经感觉假肢等提供新的思路。1月13日，相关研究成果在《科学》杂志发表。
大脑控制着人类的思维、感受和情感，我们对它的探索及运行机制和功能的模仿从未停止，当前的类脑领域研究主要集中在类脑智能、脑机融合、智能生物医学应用等方面。大脑的神经功能与化学信号和电信号密切相关，但目前的仿突触器件只能实现对电信号的识别，很难直接感知化学信号。制备能响应化学信号的人工突触，成为了神经智能传感与模拟等领域的难题。
对此，科研人员提出了一项新构思。在通过聚电解质构建限域流体体系时，他们发现这一体系具有记忆电阻器的特征——器件可具备记忆效应，能成功模拟多种神经电脉冲行为。同时，其发展出的流体器件相比于传统固体器件，具有可与生物体系相比拟的工作电压和低功耗。
基于流体体系的特征，该器件可在生理溶液中模拟神经递质对记忆功能的调控，并成功模拟了突触可塑性的化学调控行为。科研人员还利用聚电解质对不同对离子的识别能力，实现了神经化学信号与电信号之间转导的模拟，在化学突触的模拟研究领域中迈出了关键的一步。
