Сегодня 22 апреля 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные подсмотрели у природы и создали нейрон на белковых нанопроводах, впервые работающий как настоящий

Очевидно, что выбранный наукой путь к созданию искусственного интеллекта сопряжён с невероятным потреблением энергии. Если это не «хитрый план» подорвать экономику соперников, то просто недальновидная трата ресурсов планеты. Природа давно уже придумала интеллект, достаточно энергоэффективный, чтобы не пропасть в пучине эволюции биологической жизни на Земле. Осталось воплотить разработки природы в «железе» и, похоже, это произойдёт раньше, чем позже.

 Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Учёные из Университета Массачусетса в Амхерсте (UMass) разработали искусственный нейрон, который имитирует поведение и «массогабаритные» характеристики реальных нейронов: по размеру, энергопотреблению, силе сигнала, временным характеристикам и чувствительности к химическим сигналам. Последнее — наиболее важное свойство, поскольку нервная система живых организмов и человека в частности работает не только с электрическим потенциалом, но и с нейромедиаторами — химическими соединениями, возбуждающими электрический сигнал в нейронах.

Разработчики, ничуть не стесняясь, заявили о прорыве в биоэлектронике, который позволит объединить электронику и биологию для более эффективной обработки данных, аналогичной работе мозга, функционирующего при сравнительно низком энергопотреблении по сравнению с современными ИИ-моделями вроде ChatGPT. Исследование также подчёркивает потенциал таких нейронов в медицине, вычислительной технике и интерфейсах мозг-машина, что способно решить проблему несоответствия сигналов между искусственными (высоковольтными) и биологическими (низковольтными) системами.

Искусственный нейрон построен на базе мемристора — памяти на основе изменения сопротивления ячейки, использовавшего белковые нанопровода из бактерии Geobacter sulfurreducens. Эти нанопровода позволили снизить напряжение переключения элемента до 60 мВ и ток до 1,7 нА, что соответствует биологическим уровням и оказалось в 10 раз эффективнее предыдущих аналогов (напомним, электроника обычно работает от 500 мВ и выше). Мемристор был интегрирован в цепь из конденсатора и резистора для имитации фаз нейронной активности — от накопления заряда до его всплеска и последующей стабилизации для новой работы. Кроме того, в схему были добавлены химические сенсоры для обнаружения ионов (например, натрия) и нейромедиаторов (дофамина), чтобы имитировать нейромодуляцию — ту самую реакцию нейронов на химические вещества, например, на кофеин в чашке утреннего кофе.

 Источник изображения: Nature Communications 2025

Источник изображения: Nature Communications 2025

Разработанный учёными нейрон генерировал импульсы с энергией, сравнимой с биологической (0,2–37 пДж), и продемонстрировал частотный отклик, регулируемый химическими сигналами. При подключении к кардиомиоцитам (клеткам сердечной мышечной ткани) из стволовых клеток человека через графеновую сенсорную сетку он в реальном времени смог регистрировать электрические сигналы, отличая нормальную активность от изменений под влиянием норадреналина, что повышало частоту импульсов — вызывало условное учащённое сердцебиение. Тем самым учёные показали, что живые клетки могут без проблем сопрягаться с электроникой и всё это прекрасно работает в связке.

Прототип открывает путь к энергоэффективным датчикам для мониторинга клеток, реакции на лекарства и даже восстановления повреждённых нейронных цепей, возникающих при серьёзных травмах мозга или позвоночника. В будущем такие нейроны могут улучшить интерфейсы мозг-машина и создать вычислители на основе биологических систем, интегрируясь с живой тканью без промежуточных преобразований.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
YouTube автоматически отключит push-уведомления от игнорируемых подписчиками каналов 19 мин.
Anthropic расследует инцидент с несанкционированным доступом к Mythos 22 мин.
«Яндекс» адаптировала чат с «Алисой AI» для незрячих и слабовидящих пользователей, добавив поддержку скринридеров 57 мин.
OpenAI привлечёт партнёров для продвижения Codex на корпоративном рынке 60 мин.
Публикация ссылок в X через сторонние приложения подорожала в 20 раз 3 ч.
OpenAI выпустила ChatGPT Images 2.0, которая впервые безошибочно отрисовала текст на сгенерированных изображениях 3 ч.
MWS: в России продолжается олигополизация IT-рынка, а самым конкурентным рынком ПО остаётся рынок ИИ 8 ч.
Новая статья: Линия защиты: обзор виртуальных машин и песочниц для Android 9 ч.
Эпоха Apple Mac на процессорах Intel скоро закончится — поддержку грядущей macOS 27 они не получат 10 ч.
Спустя три года разработки Ubisoft отменила воксельную песочницу Alterra — амбициозный гибрид Animal Crossing и Minecraft 11 ч.
Россияне купили рекордное число роутеров — особенно популярны модели с расширенными настройками 1 мин.
SpaceX не скрывает, что может не освоить Луну и Марс, а также не построить ЦОД в космосе 2 ч.
Oppo представила смартфоны Find X9s и Find X9s Pro для разных рынков 3 ч.
Девятидневное ралли подняло курс акций Qualcomm на 11 %, показав лучшую динамику с 2018 года 4 ч.
«Мы снова изменим мир»: будущий гендир Apple Тернус пообещал впечатляющие устройства и сервисы 9 ч.
Framework превратила модульный ноутбук Laptop 16 в «почти десктоп», анонсировав OCuLink Dev Kit 9 ч.
Logitech, подвинься: Framework готовит беспроводную клавиатуру с тачпадом и открытой архитектурой 10 ч.
Lenovo выпустила почти квадратный моноблок ThinkCentre X AIO Aura Edition на базе Intel Panther Lake 11 ч.
Asus выпустила ProArt PA40SU — внешний контейнер для M.2 SSD со скоростью до 40 Гбит/с 11 ч.
Анонсированы смарт-часы Oppo Watch X3 в титановом корпусе по цене $445 11 ч.