構成可能なシナプス可塑性を持つイオノエラストマーシナプス
Sijie Zheng1, Zhong-Da Zhang2, Xiaowei Wang1
1Jiangsu Engineering Laboratory of Novel Functional Polymeric Materials, Jiangsu Key Laboratory of Advanced Negative Carbon Technologies, College of Chemistry, Suzhou Key Laboratory of Soft Material and New Energy, College of Chemistry, Chemical Engineering and Materials Science, Soochow University, Suzhou, 215123, China.
研究者はイオノエラストマーと半導体ポリマーを使って 新しい人工シナプスを開発しました アニオン選択はシナプス可塑性を調整し 画像認識のような高精度ニューラルネットワークのタスクを 少数の状態で可能にします
科学分野:
- 材料科学
- 神経科学
- オーガニック電子
背景:
- 人工シナプスは 神経型コンピューティングシステムの開発に不可欠です
- 既存の人工シナプスはしばしば可塑性調節とエネルギー効率の課題に直面します.
- 有機的ヘテロ構造は新しいシナプス機能の可能性を秘めています
研究 の 目的:
- イオノエラストマーと半導体ポリマーに基づく新種の人工シナプスを導入する.
- アニオン種がシナプス可塑性を調節する役割を調査する.
- 認識のタスクのためのソフトニューラルネットワークのエミュレーションにおけるこれらの人工シナプスの適用を実証する.
主な方法:
- イオノエラストーマーと半導体ポリマーからなる有機ヘテロ構造の製造.
- 電気的刺激に反応するアニオンの空間的再分配によるシナプス重量の調節.
- 手書きの数字とファッション画像認識のタスクにおけるデバイスの性能の評価.
主要な成果:
- イオノエラストマーシナプスは,アニオン選択によって制御される調整可能なシナプス可塑性を示した.
- 装置は継続的にプログラム可能で 揮発性のない状態を示した.
- 理想的なモデルに匹敵するソフトニューラルネットワークをエミュレートすることで,高い認識精度が達成されましたが,それはわずか16の離散状態です.
結論:
- イオノエラストマーベースの有機ヘテロ構造は,人工シナプスの有望な新しいプラットフォームを表しています.
- アニオン選択は,シナプス可塑性を調節するためのシンプルで効果的な方法を提供します.
- これらの人工シナプスは 効率的で正確な 神経型コンピューティングの応用の可能性を示しています
さらに関連する動画
12:47Inducing Plasticity of Astrocytic Receptors by Manipulation of Neuronal Firing Rates
Published on: March 20, 2014
11:31Ex Vivo Optogenetic Interrogation of Long-Range Synaptic Transmission and Plasticity from Medial Prefrontal Cortex to Lateral Entorhinal Cortex
Published on: February 25, 2022
関連する概念動画
Neuroplasticity
Plasticity
Chemical Synapses
Because chemical synapses depend on the release of neurotransmitter molecules from synaptic vesicles to pass on their signal, there is an approximately one millisecond delay between when the axon potential reaches the presynaptic terminal and when the neurotransmitter leads to opening of postsynaptic ion channels. Additionally, this signaling is...
Electrical Synapses
Gap junctions allow the current to pass directly from one cell to the next. In contrast, in the chemical synapse, the neurotransmitters carry the information through the synaptic cleft from one neuron to the next. They consist of two...
Long-term Potentiation
Hebbian LTP
LTP can occur when...
Ligand-Gated Ion Channel Receptor: Gating Mechanism
