I ricercatori dell'UCLA e del Giappone hanno progettato una sinapsi sintetica da utilizzare in apparecchiature informatiche che imita la funzione delle sinapsi nel cervello umano. Il solfuro d'argento, sinapsi su scala nanometrica, o "interruttore atomico, " dimostra sia la memoria a breve che a lungo termine a un livello mai visto prima nei dispositivi a stato solido.

Nel cervello, le sinapsi sono la giunzione tra neuroni che consentono la trasmissione di messaggi elettrici da un neurone all'altro. Emulando questo, la sinapsi di solfuro d'argento è costituita da due elettrodi metallici separati da un gap su scala nanometrica. Nel loro studio, i ricercatori hanno applicato una tensione, o "messaggio elettrico, " al dispositivo a due intervalli diversi:uno in cui l'impulso di ingresso è stato ripetuto ogni 20 secondi (ripetizione inferiore), l'altro in cui veniva ripetuto ogni due secondi (ripetizione maggiore).

Al tasso di ripetizione più basso, la sinapsi ha raggiunto uno stato di conduzione più elevato direttamente dopo ogni input, ma quello stato svanì rapidamente da solo. Ciò rispecchia la plasticità a breve termine (STP) di una sinapsi umana. Al tasso di ripetizione più alto, però, la sinapsi ha raggiunto una transizione permanente a uno stato di conduzione superiore, imitando con successo il meccanismo di potenziamento a lungo termine (LTP) di una sinapsi umana.

L'attività STP e LTP della sinapsi sintetica, dicono i ricercatori, è conforme ai modelli psicologici della memoria umana, inclusa la memoria a breve e lungo termine, e può essere ottenuta senza la necessità di preprogrammazione esterna o il software scarsamente scalabile attualmente utilizzato nei sistemi di rete neurale artificiale.

La ricerca rappresenta un importante progresso verso la costruzione di sistemi neurali artificiali che emulino le caratteristiche della memoria e della cognizione umana e potrebbe avere un impatto significativo sulla futura progettazione dell'architettura dei computer.