科技日報北京12月28日電 （記者張夢然）據最新一期美國化學會期刊《應用材料與界麵》報道
，新加坡科技與設計大學（SUTD）研究團隊開發出一種基於二維（2D）材料的新型人工突觸，能用於可高度擴展的類腦計算。

模mo仿fang人ren腦nao功gong能neng的de類lei腦nao計ji算suan因yin其qi在zai人ren工gong智zhi能neng中zhong的de功gong能neng應ying用yong和he低di能neng耗hao而er引yin起qi科ke學xue界jie的de廣guang泛fan關guan注zhu。像xiang人ren腦nao一yi樣yang，為wei了le讓rang類lei腦nao計ji算suan發fa揮hui作zuo用yong，記ji住zhu兩liang個ge神shen經jing元yuan之zhi間jian連lian接jie的de突tu觸chu必bi不bu可ke少shao。

在(zai)發(fa)育(yu)的(de)大(da)腦(nao)中(zhong)，突(tu)觸(chu)可(ke)以(yi)分(fen)為(wei)功(gong)能(neng)性(xing)突(tu)觸(chu)和(he)沉(chen)默(mo)突(tu)觸(chu)。功(gong)能(neng)性(xing)突(tu)觸(chu)是(shi)活(huo)躍(yue)的(de)，而(er)沉(chen)默(mo)突(tu)觸(chu)在(zai)正(zheng)常(chang)條(tiao)件(jian)下(xia)是(shi)不(bu)活(huo)躍(yue)的(de)。而(er)且(qie)，當(dang)沉(chen)默(mo)突(tu)觸(chu)被(bei)激(ji)活(huo)時(shi)，它(ta)們(men)可(ke)幫(bang)助(zhu)優(you)化(hua)神(shen)經(jing)元(yuan)之(zhi)間(jian)的(de)連(lian)接(jie)。由(you)於(yu)人(ren)腦(nao)包(bao)含(han)大(da)約(yue)一(yi)百(bai)萬(wan)億(yi)個(ge)突(tu)觸(chu)，而(er)建(jian)立(li)在(zai)數(shu)字(zi)電(dian)路(lu)上(shang)的(de)人(ren)工(gong)突(tu)觸(chu)通(tong)常(chang)占(zhan)據(ju)較(jiao)大(da)的(de)空(kong)間(jian)，因(yin)此(ci)在(zai)硬(ying)件(jian)效(xiao)率(lv)和(he)成(cheng)本(ben)方(fang)麵(mian)存(cun)在(zai)限(xian)製(zhi)，要(yao)將(jiang)其(qi)應(ying)用(yong)於(yu)智(zhi)能(neng)便(bian)攜(xie)式(shi)設(she)備(bei)和(he)物(wu)聯(lian)網(wang)
，需(xu)要(yao)提(ti)高(gao)硬(ying)件(jian)成(cheng)本(ben)。

為了解決這個問題
，SUTD研究團隊使用2D材料模擬了功能性和沉默突觸的行為。此外
，他們還首次證明，這種人工突觸可以同時作為功能性和沉默突觸的相同設備。

研究人員指出


，這項工作可用單個設備替換基於複雜數字電路的功能性和沉默突觸
，從而顯著降低硬件成本。“通過使用超薄的2D材料將功能性和沉默突觸集成到同一設備中，人造突觸的硬件成本將顯著降低，這將推動類腦硬件的商業化”。

從神經生物學的角度來看，當突觸前神經元接受持續刺激時

，沉默突觸不會產生興奮行為，因為它們含有N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受體，但它們缺乏α-氨基-3-羥基-5-甲基-4-異惡唑丙酸 （AMPA）受體。然而
，沉默突觸可被激活成為功能性突觸，在連續刺激後插入AMPA受體時對刺激作出反應。

受到插入AMPA受體激活沉默突觸的生物學機製的啟發，通過在2D硒xi化hua銦yin材cai料liao係xi統tong中zhong引yin入ru硫liu陰yin離li子zi
，可ke實shi現xian從cong沉chen默mo突tu觸chu到dao功gong能neng性xing突tu觸chu的de轉zhuan變bian。硒xi化hua銦yin中zhong的de硫liu陰yin離li子zi可ke在zai電dian場chang下xia遷qian移yi
，並bing表biao現xian出chu功gong能neng性xing突tu觸chu可ke塑su性xing。該gai設she備bei基ji於yu完wan全quan硫liu化hua類lei型xing的de係xi統tong，在zai室shi溫wen下xia表biao現xian出chu明ming顯xian的de憶yi阻zu行xing為wei，可ke用yong於yu實shi現xian功gong能neng性xing突tu觸chu。沉chen默mo突tu觸chu的de激ji活huo可ke使shi用yong部bu分fen硫liu化hua類lei型xing的de係xi統tong，通tong過guo改gai變bian溫wen度du來lai實shi現xian。

總編輯圈點

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