大腦的功能與化學信號密切相關。然而，目前的仿突觸器件只能實現(xiàn)對電信號的識別，較難直接感知化學信號。制備具有化學信號響應功能的人工突觸成為神經(jīng)智能傳感與模擬等領域的科學難題之一。?

中國科學院化學研究所活體分析化學院重點實驗室于萍和毛蘭群團隊發(fā)展出一種聚電解質(zhì)限域的流體憶阻器，利用單個器件首次實現(xiàn)了神經(jīng)化學信號與電信號轉(zhuǎn)導的模擬。該研究為發(fā)展類化學突觸功能器件、神經(jīng)智能傳感、神經(jīng)形態(tài)計算以及神經(jīng)假肢等提供了新思路。?

該團隊在長期從事腦神經(jīng)電分析化學和限域離子傳輸研究的基礎上，提出了基于限域流體器件發(fā)展仿神經(jīng)突觸功能的構(gòu)思。研究構(gòu)建了聚電解質(zhì)限域流體體系，發(fā)現(xiàn)此體系具有憶阻器的特征，進而利用溶液中對離子在聚電解質(zhì)刷限域空間內(nèi)的傳輸，實現(xiàn)了器件的記憶效應，模擬了多種神經(jīng)電脈沖行為。相比于傳統(tǒng)固體器件，該團隊發(fā)展的流體器件具有可與生物體系相比擬的工作電壓和功耗。更重要的是，基于流體體系的特征，此器件可以在生理溶液中模擬神經(jīng)遞質(zhì)對記憶功能的調(diào)控，模擬了突觸可塑性的化學調(diào)控行為。進一步，研究利用聚電解質(zhì)對不同對離子的識別能力，實現(xiàn)了神經(jīng)化學信號與電信號之間轉(zhuǎn)導的模擬，在化學突觸的模擬研究中邁出了關鍵一步。

相關研究成果發(fā)表在《科學》（Science）上。該成果由化學所、中國科學院大學、湘潭大學和北京師范大學合作完成。研究工作得到國家自然科學基金、科技部和中科院的支持。?　　?

神經(jīng)元（A）和鈉流體憶阻器（B）示意圖?

來源：中科院