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大腦處理信息的強(qiáng)大能力主要?dú)w功于由神經(jīng)元和突觸形成的連接網(wǎng)絡(luò)。雖然我們了解大腦的大部分工作原理，但某些方面，如學(xué)習(xí)和記憶等高級(jí)認(rèn)知功能，仍然難以捉摸。作為一種納米技術(shù)，納米線網(wǎng)絡(luò)（NWNs）通常由肉眼看不見(jiàn)的高導(dǎo)電銀線制成，用塑料材料覆蓋并形成一個(gè)網(wǎng)狀。這些納米線自我組裝，形成一個(gè)動(dòng)態(tài)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，整合記憶和處理，類(lèi)似于在大腦中看到的網(wǎng)絡(luò)。

現(xiàn)在，由悉尼大學(xué)的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國(guó)際團(tuán)隊(duì)已經(jīng)證明了納米線與人腦的相似程度。

(資料圖片僅供參考)

該研究的共同作者Zdenka Kuncic說(shuō)："這種納米線網(wǎng)絡(luò)就像一個(gè)合成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)榧{米線的作用就像神經(jīng)元，而它們相互連接的地方類(lèi)似于突觸"。

為了弄清納米線在多大程度上表現(xiàn)出認(rèn)知功能，研究人員進(jìn)行了一個(gè)用于評(píng)估人類(lèi)工作記憶的測(cè)試版本，稱(chēng)為n-back測(cè)試。

進(jìn)行n-back測(cè)試的人可能會(huì)看到一系列字母或圖像的序列。對(duì)于序列中的每個(gè)項(xiàng)目，他們必須確定它是否與"n"個(gè)項(xiàng)目之前呈現(xiàn)的項(xiàng)目相匹配。7分是平均分，表明一個(gè)人可以認(rèn)出7個(gè)項(xiàng)目之前出現(xiàn)的項(xiàng)目。

對(duì)于NWN，研究人員將n-back測(cè)試修改為可實(shí)施的子任務(wù)。為了進(jìn)行測(cè)試，研究人員在他們想要的地方引導(dǎo)NWN的路徑。

"我們?cè)谶@里所做的是操縱末端電極的電壓，迫使路徑發(fā)生變化，而不是讓網(wǎng)絡(luò)做自己的事情，強(qiáng)迫通路去我們希望它們?nèi)サ牡胤健?該研究的主要作者Alon Loeffler說(shuō)。

研究人員發(fā)現(xiàn)，引導(dǎo)NWN的路徑改善了它的記憶能力和準(zhǔn)確性。Loeffler說(shuō)："當(dāng)我們實(shí)施這種做法時(shí)，它的記憶具有更高的準(zhǔn)確性，并沒(méi)有隨著時(shí)間的推移而真正減少，這表明我們已經(jīng)找到了一種方法來(lái)加強(qiáng)路徑，將它們推向我們想要的地方，然后網(wǎng)絡(luò)就會(huì)記住它。"

證據(jù)就在測(cè)試中。當(dāng)他們對(duì)NWN進(jìn)行修改后的N-back測(cè)試時(shí)，它可以"記住"電路中的一個(gè)想要的終點(diǎn)，并向后退七步，與人類(lèi)的記憶相當(dāng)。

研究人員說(shuō)，在不斷強(qiáng)化NWN后，它達(dá)到了一個(gè)點(diǎn)，記憶變得固定，不需要進(jìn)一步強(qiáng)化。

"這有點(diǎn)像我們大腦中長(zhǎng)期記憶和短期記憶之間的區(qū)別，"Kuncic說(shuō)。"如果我們想長(zhǎng)期記住一些東西，我們真的需要不斷訓(xùn)練我們的大腦來(lái)鞏固它，否則它就會(huì)隨著時(shí)間的推移而逐漸消失。"

研究人員說(shuō)，他們的研究表明，NWNs可以以類(lèi)似于人類(lèi)大腦的方式運(yùn)作，可以用來(lái)改進(jìn)需要快速做出決定的機(jī)器人或傳感器設(shè)備。

"在這項(xiàng)研究中，我們發(fā)現(xiàn)我們通常與人腦有關(guān)的高階認(rèn)知功能可以在非生物硬件中得到模擬，"Loeffler說(shuō)。"我們目前的工作為在非生物硬件系統(tǒng)中復(fù)制類(lèi)似大腦的學(xué)習(xí)和記憶鋪平了道路，并表明類(lèi)似大腦的智能的基本性質(zhì)可能是物理的。“”

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