ماده‌ ای که حافظه ‌ای شبیه مغز انسان دارد

به گزارش روابط عمومی پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، اگر نورون های مغزی شخصی را که یک شعر را حفظ کرده در زیر میکروسکوپ بگذارید، هیچ تفاوتی با نورون های مغز شخص دیگری که آن شعر را بلد نیست ندارد. بنابراین احتمالاً شما هم می پرسید پس اطلاعات در مغز انسان چگونه ذخیره می شود؟
با کمی اغماض در علم می توان گفت در مغز انسان و بسیاری دیگر از جانداران، اطلاعات به صورت فیزیکی ذخیره نمی شوند. در عوض وقتی چیزی را به خاطر می سپاریم، اطلاعات از شبکه های عصبی ما عبور می کنند و بعد تر نورون ها قادر هستند همان مسیر گردش اطلاعات را برای بازیابی حافظه به خاطر بیاورند. از همین رو چیزی در سلول های مغزی ما واقعاً ذخیره نمی شود و در عوض نورون ها رفتار پیشین خود را خود به خاطر می آورند.
محققان دانشگاه اکول پلی تکنیک فدرال لوزان (EPFL) از جمله پژوهشگر ایرانی، «محمد سمیع زاده نیکو» دریافته اند که ماده ای به نام وانادیوم دی اکسید (VO2) قادر است تاریخچه کامل وضعیت های قبلی خود را به خاطر بیاورد. این ماده اولین ماده ای است که محققان EPFL قابلیت حافظه را در آن تشخیص داده اند.
دانشمندان در مقاله ای که در مجله Nature& منتشر شده، به طور اتفاقی مسئله مهمی را در حین مطالعه روی قابلیت های گذر فاز در وانادیوم دی اکسید کشف کردند VO2 در دمای اتاق یک فاز عایق بندی دارد و در دمای 68 درجه سلسیوس از عایق به فلز تبدیل می شود.
محمد سمیع زاده نیکو، دانشجوی ایرانی دانشگاه EPFL که این تحقیق را انجام داده، می گوید وانادیوم دی اکسید در شرایط عادی ویژگی های متغیری را از خود به نمایش می گذارد: این ماده درست پس از حذف محرک دوباره به حالت عایق برمی گردد.
آقای سمیع زاده در حین این آزمایش، جریان برق را به نمونه ای از VO2 اعمال کرد. در نتیجه، جریان در طول ماده به حرکت درآمد و از آن سرش خارج شد. با پایان جریان، وانادیوم به شکل اول خود برگشت. آزمایش های بعدی به سمیع زاده نشان داد که این ماده می تواند حافظه داشته باشد.
پروفسور «الیسون ماتیولی» از POWERlab می گوید: «به نظر می آمد که VO2 گذر فاز اول را به خاطر می سپارد و منتظر فاز بعدی می ماند. ما انتظار نداشتیم که چنین شکلی از اثر حافظه را ببینیم، و این اتفاق هیچ ارتباطی با وضعیت های الکترونیکی ندارد و بیشتر مربوط به ساختار فیزیکی مواد است.»
محققان می گویند وانادیوم دی اکسید می تواند تا حداکثر سه ساعت جدیدترین محرک های خارجی خود را به خاطر بسپارد. پروفسور ماتیولی مدعی است: اثر حافظه در واقع می تواند تا چند روز پابرجا بماند، ولی فعلا ابزارهای لازم برای اندازه گیری آن را در اختیار نداریم.
محققان برای انجام محاسبات مختلف از حافظه استفاده می کنند و موادی که بتوانند با افزایش ظرفیت، فرآیند این محاسبات را بهبود ببخشند، مشتریان زیادی دارند. این اکتشاف احتمالا سازوکارهایی را در VO2 نشان می دهد که در مغز اتفاق می افتند، چرا که وانادیوم دی اکسید درست مثل عصب های مغزی وضعیت های رفتاری خود را تغییر می دهد.