Abstract The development of neuromorphic computation faces the appreciable challenge of implementing hardware with energy consumption on the level of a femtojoule per synaptic event to be comparable with the energy consumption of human brain. Controllable ultrathin conductive filaments are needed to achieve such extremely low energy consumption in memristive synapses but their formation is difficult to control owing to their stochastic morphology and unexpected overgrowth. Herein, a zeolite‐based memristive synapse is demonstrated for the first time, in which Ag exchange in the sub‐nanometer pore closely resembles synaptic Ca 2+ dynamics across biomembrane channel. Particularly, the confined ultrasmall pore and low Ag ion migration barrier give the zeolite‐based memristive synapse ultralow energy consumption below 10 fJ per synaptic spike, on par with the biological counterpart. Experimental results reveal that the gradual memristive effect is attributed to the dimension modulation of Ag clusters. In addition to emulating inherent cognitive functions through electrical stimulations, the experience‐dependent transition of short‐term plasticity to long‐term plasticity using a chemical modulation method is achieved by treating the initial Ag quantity as a learning experience. The proposed memristors can be used to develop highly efficient memristive neural networks and are considered as a candidate for application in neuromorphic computation.

ABSTRACT Ferroptosis is a type of cell death that is strongly associated with the cellular redox state. Glutathione is the key to buffering lipid peroxidation in ferroptosis and can also modify proteins by S-glutathionylation under oxidative stress. Here, we showed that the strong associations among glutathione pools, protein S-glutathionylation, and susceptibility to ferroptosis existed broadly in ferroptosis induced by erastin or acetaminophen. Deficiency of CHAC1, a glutathione-degrading enzyme, led to decreased glutathione pools and reduced protein S-glutathionylation, improved liver function and attenuated hepatocyte ferroptosis upon acetaminophen challenge, which could be retarded by CHAC1 overexpression. We conducted quantitative redox proteomics in primary mouse hepatocytes to identify glutathione pool-sensitive S-glutathionylated proteins and found that S-glutathionylation is required to maintain the function of ADP-ribosylation factor 6 (ARF6). Our data suggest that aberrant ARF6 S-glutathionylation increases the labile iron pool by delaying the recycling of transferrin receptors, thereby promoting ferroptosis. Our study reveals the importance of protein S-glutathionylation in conferring cell resistance to ferroptosis. HIGHLIGHTS Highly upregulated CHAC1 decreases glutathione pools and protein S-glutathionylation. Reduced protein S-glutathionylation associated with decreased glutathione pools promotes ferroptosis. S-glutathionylation of ARF6 at Cys90 promotes ARF6 activation. Reduced S-glutathionylation of ARF6 provides a labile iron pool to drive ferroptosis.