自从计算机时代以来，科学家一直寻求各种方法复制人类的大脑，通过电子开关和存储器来替代神经元和我们的神经系统。在过去的10年中，神经形态(类脑)计算研究已经开发出了模拟脑功能的软件和电子硬件。然而，和我们的生物系统相比，今天的计算机效率要低100万倍以上。计算机模拟5秒钟的大脑活动需要运行500秒钟，并且需要1.4兆瓦的能量，而人类大脑仅需要消耗很少的卡路里。

但是现在，不同于电子，光和光纤在实现类脑计算机方面显出了希望。光纤技术利用玻璃(或塑料)丝进行数据传输，每一根玻璃丝都能传递搭载在光波上的信息。

2015年，英国南安普顿大学和新加坡南洋理工大学的科学家团队一起证明，采用特殊的光敏玻璃(硫系玻璃)制成的纤维，加上作为信息载体的光脉冲，可以再现大脑中的神经网络和突触的功能。硫系玻璃是一种含有一种或多种硫属元素(硫、硒和碲)的玻璃。

在这种光学突触中，玻璃的特性变化就如同大脑电化学活动的变化。当被光刺激时，玻璃微纤维可以改变特性，也就是说，用这种纤维做成的光学轴突可以被控制。

利用这种特性，可以模拟一个神经元的冲动。比如，光照时光纤玻璃会变得不透明，影响光纤里的光脉冲传输。根据具体的波长、持续时间和强度，光控效果可以是暂时的，也可以是永久的。由此，这些微纤维发出的光脉冲能够模拟真实的突触，从一个神经元向另一个神经元传输电信号。

该研究为类脑计算系统铺平了道路。类脑计算系统可利用“光子神经元”超快的信号传输速度，并且比对应的生物和电子神经元具有更低的能耗。此外，更重要的是，它们有学习和演变的能力。塞萨尔·索奇(Cesare Soci)教授说：“这项工作意味着‘认知’光子设备和网络可以被有效地用于开发模仿大脑功能的决策系统。”