თუ არსებულ წყაროებს დავეყრდნობით, მკვლევრებმა ისტორიაში პირველად სინაფსის სიმულაცია მოახერხეს, მარტივად რომ ვთქვათ, ერთი ნეირონის მეორესთან შეერთება, თუმცა სტანდარტული პროცესით კი არა, არამედ წყლისა და მარილის გამოყენებით. ინსპირაცია კი, მეცნიერთა თქმით, ადამიანის ტვინის ფუნქციონირებიდან წამოვიდა, რომელიც იონებს იყენებს ნეირონში სიგნალების გადასაცემად.
იმასაც გვეუბნებიან, რომ ტვინის ინფორმაციების დამუშავების უნარს ერთი მნიშვნელოვანი მახასიათებელი აქვს, სინაფსური პლასტიკურობა, რომელიც ნეირონებს მათ შორის არსებული კავშირების სიძლიერის განსაზღვრის შესაძლებლობას აძლევს. მოკლედ რომ ვთქვათ, მოწყობილობას, რომელსაც იონურ მემრისტორს უწოდებენ, შეუძლია „გაიხსენოს“, რამდენი ელექტრული მუხტი გავიდა მასში, რაც გვაახლოებს ხელოვნური სისტემების გენერირებასთან, რომლებსაც ადამიანის ტვინის უნარების მიბაძვა შეუძლია.
„ეს გამოთვლითი მოწყობილობების მნიშვნელოვან წინსვლას წარმოადგენს, რომელსაც შეუძლია, არამარტო ადამიანების ტვინის საკომუნიკაციო ნიმუშების მიბაძვა, არამედ იმავე საშუალებებით სარგებლობა“, — აცხადებს ტიმ კამსმა, ფიზიკოსი.
კონუსური ფორმის, წყლისა და მარილის შიგთავსის იონური მემრისტორი 150 x 200 მიკრომეტრს ზომავს, რაც დაახლოებით ადამიანის 3 ან 4 თმის ღერი გვერდიგვერდ რომ დადოთ, იმხელაა. ელექტრული იმპულსები იონებს კონუსური ფორმის არხში გადაადგილებისკენ უბიძგებს, ელექტრული მუხტის ცვალებადობა კი იონური მოძრაობის ცვალებადობას იწვევს. ხოლო ცვლილება იმისა, თუ როგორ ატარებს სინაფსი ელექტროობას, შესაძლოა, გაიზომოს და გაიშიფროს ისე, რომ გავიგოთ, რომელი იყო ე. წ. შემყვანი სიგნალი, რაც მეხსიერების მსგავს რაიმეს გვთავაზობს.
„ხელოვნური სინაფსები, რომლებსაც კომპლექსური ინფორმაციების გადამუშავება შეუძლია მყარ მასალებზე დაფუძნებით, უკვე კი არსებობს, მაგრამ ჩვენ ახლა პირველად ვაჩვენეთ, რომ ეს ასევე შესაძლებელია წყლისა და მარილის გამოყენებით. ჩვენ ეფექტურად ვიმეორებთ ნეირონების ქცევას იმ სისტემის გამოყენებით, რომელიც ტვინის მსგავს საშუალებებს იყენებს“, — განმარტავს კამსმა.
მართალია, ჯერ მოწყობილობა საკმაოდ ადრეულ ეტაპზეა, მაგრამ არხის სიგრძე უკვე ზემოქმედებს მემრისტორის მეხსიერების შენარჩუნების ხანგრძლივობაზე. ეს კი გვთავაზობს, რომ არხები კონკრეტულ ამოცანებს შეგვიძლია მოვარგოთ ზუსტად ისე, როგორც ეს ტვინში ხდება. ფიზიკოსებს ასევე აინტერესებთ, როგორ შეიძლება ამ სინთეზური სინაფსების გაერთიანება სხვადასხვა გზით.
დაბოლოს, მეცნიერებისთვის ეს მაგალითია იმისა, თუ როგორ შეიძლება თეორიული და ექსპერიმენტული ფიზიკის შეერთება ისე, რომ ახალი სამეცნიერო ნიადაგი შეიქმნას — „ძალიან სასიამოვნოა თეორიებიდან რეალურ სამყაროში ხელშესახებ შედეგებში გადასვლის მოწმე რომ ხდები, რასაც ამ მშვენიერ ექსპერიმენტულ შედეგებამდე მივყავართ“.
