În cadrul unui experiment faimos, fiziologul rus Ivan Pavlov și-a antrenat câinele să asocieze mâncarea cu sunetul unui clopoțel. Astfel, atunci când auzea sunetul clopoțelului, câinele se aștepta să primească mâncare. Aceasta a fost o demonstrație a „învățării asociative”: modul în care experiențele și amintirile noastre pot conduce la conectarea ideilor fără legături din creierul nostru, de-a lungul timpului.
În prezent, o echipă de cercetători din cadrul Universității Northwestern și Universității din Hong Kong au dezvoltat un dispozitiv care poate învăța într-un mod similar creierului uman. Oamenii de știință susțin faptul că această tehnologie ar putea fi mai eficientă decât computerele tradiționale, din punct de vedere energetic, și poate chiar să funcționeze fără probleme atunci când unele componente cedează.
Creierul conține sinapse care conectează neuronii și transmit semnale între aceștia, folosind substanțe chimice numite neurotransmițători. Consolidarea conexiunii dintre doi neuroni are ca rezultat crearea memoriei.
Inspirată de acest proces, echipa de cercetători a dezvoltat „tranzistorul sinaptic”, un dispozitiv electrochimic, organic, care poate capta ioni. Ionii se comportă ca neurotransmițători, iar captarea lor permite tranzistorului să își „amintească” activitatea anterioară. Acest proces permite dispozitivului să formeze conexiuni în timp.
Echipa de cercetători a condiționat dispozitivul să asocieze lumina cu presiunea. În primul rând, au aprins în mod intermitent un bec cu LED, pe care dispozitivul l-a detectat cu senzorii săi de lumină și l-au urmărit imediat aplicând o presiune senzorilor de presiune. După mai multe cicluri de antrenament, circuitul formase o asociere semnificativă între lumină și presiune. A început să producă un semnal corespunzător cu presiunea după doar un flash de lumină.
„Deși computerul modern este remarcabil, creierul uman îl poate depăși cu ușurință în anumite sarcini complexe și nestructurate, cum ar fi recunoașterea modelelor, controlul motor și integrarea multisenzorială”, a declarat dr. Jonathan Rivnay, asistent profesor de inginerie biomedicală la Universitatea Northwestern și autorul principal al studiului.
„Acest lucru se datorează plasticității sinapsei, care este elementul de bază al puterii de calcul a creierului. Aceste sinapse permit creierului să funcționeze într-un mod foarte paralel, tolerant la defecțiuni și eficient din punct de vedere energetic”, adăugat acesta.
