研究人员首次使用与大脑相同的水和盐成分模拟了被称为突触的神经连接，这为一个将生物学与电子学相结合的新兴领域做出了贡献，该领域被称为“离子电子学”。

荷兰乌得勒支大学和韩国西江大学的研究小组声称，他们的灵感来自于人脑的功能，人脑也利用溶解在水中的带电粒子离子在神经元内传递信号。

大脑处理信息能力的一个重要特征是突触可塑性，它允许神经元根据输入历史，调整它们之间的连接强度。

这种装置被称为“离子电子记忆电阻器”，它能“记住”之前流过它的电荷量，使我们离制造能够模仿人脑超能力的人工系统又近了一步。

乌得勒支大学的理论物理学家蒂姆·卡姆斯玛说：“这代表着计算机不仅能够模仿人类大脑的交流模式，而且还能利用同样的媒介，这是一个至关重要的进步。”

这种离子电子忆阻器形状像一个圆锥体，里面有水和盐的溶液，尺寸只有150 × 200微米 —— 大约是三到四根头发并排的宽度。电脉冲使离子通过锥形通道移动，电荷的变化导致离子运动的变化。突触导电方式的变化可以被测量和解码，以理解输入信号是什么，代表一种记忆。

目前该设备还处于非常早期的阶段，总体来说，离子电子学也是如此。然而，通道的长度影响记忆阻器的记忆保持时间的方式已经表明，通道可以为特定的任务量身定做，就像它们在大脑中一样。物理学家还想看看这些合成突触是如何以不同的方式结合在一起的。

由于生产相对快速和便宜，这种新设计可以扩展到未来的一系列应用中。

卡姆斯玛说：“虽然已经存在基于固体材料的能够处理复杂信息的人工突触，但我们现在首次证明，这种壮举也可以用水和盐来完成。”

“我们正在使用一种与大脑相同的介质系统，有效地复制神经元行为。”

希望是，通过忠实地遵循大脑提供的蓝图，而不是依赖于传统的电子过程和组件，我们将能够用我们自己的计算机接近大脑的容量和效率。

对于研究人员来说，这也是理论和实验物理学如何结合起来突破新科学领域的一个有力例子 —— 当人造突触被创造出来时，这给了团队一个“哇！”的时刻。

卡姆斯玛说：“见证从理论猜想到有形的现实世界结果的转变，最终产生这些美丽的实验结果，真是令人难以置信的欣慰。”

这项研究发表在《美国科学院院刊》上。

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