Nanowire-netwerken kunnen zowel korte- als langetermijngeheugen vertonen, net als het menselijk brein, zo blijkt uit nieuw onderzoek geleid door wetenschappers van de Universiteit van Sydney. De onderzoekers publiceerden hun bevindingen in het tijdschrift Science Advances. Dr. Alon Loeffler leidde het onderzoek, in samenwerking met onderzoekers in Japan.
De nanowire-netwerken zijn een vorm van nanotechnologie die meestal gemaakt zijn van zeer geleidende zilveren draden die bedekt zijn met een plastic materiaal en over elkaar heen zijn verspreid als een gaas. Deze draden imiteren de genetwerkte fysieke structuur van het menselijk brein. Deze technologie kan worden toegepast in robotica of sensorische apparaten die in onvoorspelbare omgevingen snel beslissingen moeten nemen.
De nanowire-netwerken functioneren als synthetische neurale netwerken, omdat de draden fungeren als neuronen en de punten waarop ze met elkaar verbonden zijn, synapsen nabootsen. In het onderzoek werd de N-Back-test gebruikt om de capaciteiten van het nanowire-netwerk te testen. Deze test wordt ook veelvuldig gebruikt in de psychologie om het geheugen van mensen te testen. Hierbij moet bijvoorbeeld een specifieke foto van een kat onthouden worden uit een reeks kattenafbeeldingen die in een bepaalde volgorde worden gepresenteerd. Een score van 7 bij de N-Back-test betekent dat de persoon de afbeelding van zeven stappen terug kan herkennen.
Bij het testen van het nanowire-netwerk bleek dat het netwerk een gewenst eindpunt in een elektrisch circuit zeven stappen terug kon onthouden, wat overeenkomt met een score van 7 bij de N-Back-test. Dit gebeurde door de voltages van de eind-elektroden te manipuleren om de paden te dwingen te veranderen in plaats van het netwerk gewoon zijn eigen gang te laten gaan. Dit zorgt voor hogere nauwkeurigheid en minder verval in de tijd, omdat de paden worden versterkt en gepusht naar waar ze moeten gaan. Het netwerk heeft hierdoor een verbeterd geheugen en kan informatie zonder herhaalde trainingen opslaan.
De onderzoekers ontdekten ook dat wanneer het nanowire-netwerk voortdurend wordt versterkt, het op een gegeven moment niet langer versterking nodig heeft omdat de informatie in het geheugen is geconsolideerd. Dit komt overeen met het verschil tussen het korte- en langetermijngeheugen in ons brein. Het nanowire-netwerk bleek in staat te zijn tot het opslaan van maximaal zeven items in het geheugen, en dit met bijna perfecte nauwkeurigheid na versterkingstraining.
