神經(jīng)形態(tài)運(yùn)算需要在類似是神經(jīng)整合和突觸等人腦元素的啟發(fā)下建立體系架構(gòu)。這些運(yùn)算架構(gòu)被證明能激發(fā)出許多極具發(fā)展前景與優(yōu)勢(shì)的應(yīng)用，因?yàn)樗鼈兛梢酝瑫r(shí)兼具儲(chǔ)存和學(xué)習(xí)的功能。

當(dāng)前大多數(shù)的神經(jīng)形態(tài)運(yùn)算架構(gòu)都是人為重建突觸的可塑性（亦即很容易隨著時(shí)間的推移而塑造的能力），突觸是神經(jīng)細(xì)胞之間的連接點(diǎn)，能夠在大腦各區(qū)域進(jìn)行脈沖傳播。然而，神經(jīng)形態(tài)運(yùn)算方法的另一個(gè)潛在有價(jià)值的靈感啟發(fā)來源是神經(jīng)單位膜的可塑性，它是保護(hù)神經(jīng)元功能的屏障。找到能復(fù)制神經(jīng)單位膜特性的合適系統(tǒng)，讓神經(jīng)芯片產(chǎn)生獨(dú)特非線性輸出動(dòng)態(tài)。

考慮到這一點(diǎn)，柏林工業(yè)大學(xué)、德勒斯登和霍姆赫茲中心研究人員最近設(shè)計(jì)了一種能模仿神經(jīng)單元膜既有可塑性神經(jīng)晶體管。關(guān)于這顆新型神經(jīng)晶體管的論文已發(fā)表在《自然-電子學(xué)》期刊上，該晶體管是透過在硅納米線上涂上離子摻雜型溶膠-凝膠硅酸鹽薄膜制成的。

Eunhye Baek、Baraban和他們同事共同設(shè)計(jì)的神經(jīng)晶體管，利用了基的于硅納米線晶體管之電子式電壓生物傳感器的特性。這類傳感器可以將離子或分子的電荷轉(zhuǎn)換成電流。研究人員將能電子感應(yīng)到離子電荷的場(chǎng)效晶體管與溶膠－凝膠薄膜結(jié)合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)離子電荷的重新分配。

由Baek、Baraban、Cuniberti和他們同事共同提出的新型神經(jīng)晶體管可以充當(dāng)短期存儲(chǔ)器，這是因?yàn)槿苣z-凝膠薄膜限制了內(nèi)部離子的移動(dòng)，并在短時(shí)間內(nèi)保持一定的離子狀態(tài)。由于這種獨(dú)特性，溶膠－凝膠薄膜允許神經(jīng)晶體管產(chǎn)生獨(dú)特的非線性（亦即Sigmoid函數(shù)）輸出動(dòng)態(tài)，它由歷史輸入訊號(hào)來控制。

這項(xiàng)研究最有意義的成就是利用神經(jīng)元可塑性獲得動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)能力。