An Artificial Dopamine‐Ionic Cascade Synapse for Adaptive Neuromorphic Attention

神经形态工程学 突触 级联 计算机科学 材料科学 神经科学 人工神经网络 突触可塑性 人工智能 离子键合 转导(生物物理学) 信号(编程语言) 神经工程 纳米技术 离子通道 生物系统 离子液体 神经元 生物电子学 突触裂
作者
Haitao Zhang,Yueqi Xiang,Xiangyu Zhang,Lei Zhang,Qiqi Xue,Xinyi Zhu,Wenbo Chang,Tianhao Li,Xiong Yu,Canhui Yang,Yuanjing Lin,Mingming Zhang,Ruibing Wang,Kai Xiao
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:38 (27): e21464-e21464 被引量:3
标识
DOI:10.1002/adma.202521464
摘要

Biological intelligence operates through chemo-ionic signal processing, where neurotransmitters encode information as spatiotemporal chemical gradients that regulate ionic dynamics across neural synapses. Given the diversity of chemical neurotransmitters and ion species, developing an artificial chemo-ionic cascade synapse that can translate biochemical signals into tunable synaptic weights will be of great significance for brain-inspired computing and brain-computer interfaces. Here, we present an artificial dopamine (DA)-ionic cascade synapse by integrating a sensitive DA sensor with an ionic elastomer-based neuromorphic device. The oxidation of DA generates localized electric fields that electrostatically modulate ion migration within the ionic elastomer device, enabling chemical-to-ionic signal transduction and dynamic plasticity control. Consequently, biochemical cues like DA concentration can be directly reflected in tunable ionic synaptic weights, which can then be used to control a robotic platform for recognition tasks. This artificial synapse exhibits biochemical signal-driven behavioral selectivity in an object-grasping task, completing a perception-decision-execution loop. This work establishes a framework for processing biochemical information via native ionic dynamics, paving the way for chemically neuromorphic systems and embodied human-machine interaction.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
我是老大的应助被念念不忘采纳,获得10
刚刚
刚刚
1秒前
2秒前
稳重的妙菱完成签到,获得积分10
4秒前
BP完成签到,获得积分10
6秒前
ceruelan发布了新的文献求助10
6秒前
李佳政发布了新的文献求助10
6秒前
hyh完成签到,获得积分10
6秒前
英俊的铭的应助被清秀的猎豹采纳,获得10
9秒前
Akim的应助被zlzl采纳,获得10
11秒前
全麦面包完成签到,获得积分10
13秒前
Jian的应助被朴素海亦采纳,获得10
13秒前
14秒前
kg5g完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
洁净糖豆完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
青木发布了新的文献求助10
18秒前
xundong发布了新的文献求助10
19秒前
JAY完成签到,获得积分10
19秒前
Owen的应助被张张橘采纳,获得10
21秒前
打工人完成签到 ,获得积分10
21秒前
22秒前
28秒前
青木完成签到,获得积分20
32秒前
研友_VZG7GZ的应助被CXY采纳,获得10
33秒前
Hanna2021发布了新的文献求助10
38秒前
科研通AI6.4的应助被李佳政采纳,获得10
38秒前
李爱国的应助被vvvvvi采纳,获得10
38秒前
科研通AI6.2的应助被xundong采纳,获得10
40秒前
41秒前
asdasd完成签到,获得积分10
42秒前
李爱国的应助被Mr采纳,获得10
43秒前
汌舟完成签到,获得积分10
44秒前
orixero的应助被荒野男采纳,获得10
44秒前
CY的应助被程佳运采纳,获得10
46秒前
自信依白完成签到 ,获得积分10
47秒前
48秒前
49秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Computational Chemical Reaction Engineering: Modeling, Simulation, and Design with MATLAB 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
CLSI C56QG Examples of Hemolyzed, Icteric, and Lipemic/Turbid Samples Quick Guide 400
Encyclopedia of Geology 2nd Edition 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7805185
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9338850
关于积分的说明 20493339
捐赠科研通 7397276
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3327713
关于科研通互助平台的介绍 2474571
邀请新用户注册赠送积分活动 2345875