2024年諾貝爾物理獎主題是仿效腦部神經網路,藉由變化數據節點之間連通的強弱,奠定人工智慧(AI)的基礎。圖12為探究神經細胞之間的連通機制,是1963年諾貝爾生理學或醫學獎主題的示意圖。通過神經細胞膜傳訊的機制放大圖如圖13。
電路模型如圖14,模型中
Cm代表細胞膜的內、外表面,以及其間的不導電物質。
RNa與
RK為可變電阻,可以改變神經細胞之間連通的強弱,以處理資訊。其中
ENa、
EK與
EL分別為離子
Na+、
K+與其他離子的平衡電壓,相當於等效電池,可以推送或聚集對應的離子,維持細胞內外離子濃度差異。

已知平衡電壓為
E=−eαTlogn外n內其中
n內與
n外分別為細胞內部與外部的離子濃度,
α>0為轉換常數,
T為絕對溫度,
e為基本電量。依據以上資料回答下列問題。