Synapse artificielle: pour la première fois, des chercheurs reproduisent le cerveau

Publié par Redbran le 13/05/2024 à 13:00
Source: Proceedings of the National Academy of Sciences
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L'Université d'Utrecht aux Pays-Bas, en collaboration avec l'Université Sogang en Corée du Sud, a franchi un pas notable dans la recherche en informatique. Ces chercheurs ont créé une synapse artificielle utilisant de l'eau et du sel, similaire aux processus biologiques de notre cerveau.

Ce dispositif innovant offre une nouvelle perspective sur les ordinateurs inspirés par le cerveau humain, qui pourraient un jour utiliser des méthodes analogues pour traiter les informations de manière plus efficace et économe.


Représentation graphique de la synapse artificielle composée de sphères colloïdales avec des nano-canaux entre elles.
Crédit: Université d'Utrecht

La publication dans le journal Proceedings of the National Academy of Sciences détaille comment cette synapse, mesurant 150 par 200 micromètres, parvient à imiter les fonctionnalités d'une synapse biologique.

Ce système repose sur un memristor iontronique qui, sous l'effet d'impulsions électriques, permet la migration d'ions dans un microcanal en forme de cône rempli d'une solution de sel et d'eau. La concentration ionique varie en fonction de l'intensité des impulsions, modifiant ainsi la conductivité du canal, ce qui reflète la manière dont les synapses renforcent ou affaiblissent les connexions neuronales.

La durée pendant laquelle les changements de concentration persistent dépend de la longueur du canal, ce qui suggère qu'il est possible de concevoir des canaux sur mesure pour retenir et traiter des informations pendant des durées variables, similairement aux mécanismes synaptiques de notre cerveau.

Tim Kamsma, doctorant à l'Institut de Physique Théorique et de Mathématiques d'Utrecht, et auteur principal de l'étude, partage son enthousiasme: "Nous avons prouvé pour la première fois que l'on peut reproduire le comportement neuronal en utilisant l'eau et le sel, les mêmes médiums que le cerveau."


Image microscopique de la synapse artificielle.
Crédit: Université d'Utrecht

Ce développement prometteur marque un pas important vers des systèmes informatiques potentiellement plus performants et moins gourmands en énergie. Bien que ce domaine, l'informatique neuromorphique iontronique, soit encore naissant, les implications de telles recherches pourraient révolutionner la manière dont les machines traitent les informations à l'avenir.
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