- BrainTools - https://www.braintools.ru -

Нейрон из пробирки, который ведёт себя как настоящий

Нейрон из пробирки, который ведёт себя как настоящий - 1

Инженеры из Массачусетса собрали искусственный нейрон [1], который спайкает, учится и отвечает на химические сигналы почти как биологический. И главное — ест столько же энергии, сколько клетки в нашем мозге [2]. Все прошлые «нейроны» спотыкались об энергетику: требовали в 10 раз больше напряжения и в 100 раз больше мощности. Тут вышли на режим мозга: примерно 60 мВ на переключение и 1.7 нА тока. Это уже не игрушка на столе, а кандидат в биоэлектронные интерфейсы. Как это сделали? В центре — мемристор. Но фокус не в нём, а в белковых нанопроводах бактерии Geobacter sulfurreducens. Эти проводники резко снижают порог переключения, поэтому устройство спайкает «по-мозговому». Поведение [3] воспроизведено полностью: заряд до порога, острый спайк, возврат в покой, рефрактерный период. К нейрону [4] подвезли сенсоры ионов натрия и нейромедиаторов вроде дофамина. Он меняет режим так же, как настоящая клетка при нейромодуляции. Это ключ к «общему языку» с тканями. Самое невероятное:
Искусственный нейрон связали с живыми кардиомиоцитами человека. Связка заработала в реальном времени и уловила, как меняется активность сердца после норадреналина. То есть устройство не просто стреляет, а читает и интерпретирует биосигналы. Это открытие позволит создаватьультраэкономичные носимые сенсоры без каскадов усилителей, нейроинтерфейсы, говорящие на биологическом языке и теоретически проложит путь к восстановлению повреждённых нейронных мозговых цепей и позволит создаватьгибридные нейросети «кремний+белок». Пока это лабораторный прототип. Ещё вопросы по долговечности и воспроизводимости нанопроводов, масштабированию до сетей, биосовместимости и шумам. До клиники далеко, но энергетический барьер реально прорван!

Автор: YAROSLAVBOGDANOV

Источник [5]


Сайт-источник BrainTools: https://www.braintools.ru

Путь до страницы источника: https://www.braintools.ru/article/20236

URLs in this post:

[1] нейрон: http://www.braintools.ru/article/9161

[2] мозге: http://www.braintools.ru/parts-of-the-brain

[3] Поведение: http://www.braintools.ru/article/9372

[4] нейрону: http://www.braintools.ru/article/6020

[5] Источник: https://habr.com/ru/news/953032/?utm_source=habrahabr&utm_medium=rss&utm_campaign=953032

www.BrainTools.ru

Rambler's Top100