Сегодня 31 января 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 🔥
Обещанная Павлом Дуровым интеграция Grok c Telegram до сих пор не случилась и, похоже, уже никогда не случится 3 ч.
Запустилась соцсеть Moltbook, где общаются только ИИ-агенты — людям разрешили только наблюдать 7 ч.
Новая статья: Arknights: Endfield — если бы Satisfactory была китайской гачей. Рецензия 13 ч.
Хардкорный шутер Road to Vostok о выживании на границе Финляндии и России скоро ворвётся в ранний доступ Steam — дата выхода и новый трейлер 14 ч.
Россияне стали больше сидеть во «ВКонтакте» и смотреть «VK видео» 16 ч.
Разработчики Yakuza Kiwami 3 пообещали исправить графику к релизу — пока ремейк местами выглядит хуже, чем игра 16-летней давности 17 ч.
Microsoft исправила сбои входа и загрузки в свежем обновлении Windows 11 18 ч.
В Китае ликвидировали одну из крупнейших в мире сетей пиратской манги 18 ч.
Режиссёр Даррен Аронофски выпустит сгенерированный ИИ сериал о войне за независимость США 18 ч.
Сразу три источника подтвердили, когда пройдёт следующая презентация Nintendo Direct и какой она будет 18 ч.
Спутниковый интернет Amazon забуксовал — компания попросила больше времени на развёртывание Leo 6 мин.
8K оказался почти никому не нужен — LG остановила выпуск телевизоров 8K OLED и 8K LCD 7 мин.
Мегасделка между OpenAI и Nvidia на $100 млрд застопорилась из-за сомнений Nvidia 26 мин.
SpaceX запросила разрешение на запуск миллиона спутников для сети орбитальных ЦОД 38 мин.
После провального ИИ-гаджета Rabbit готовит ИИ-ноутбук Cyberdeck для вайб-кодинга 2 ч.
Продажи человекоподобных роботов в Китае взлетят более чем вдвое в этом году — а цены упадут 5 ч.
Kioxia намерена нарастить долю рынка NAND, пока конкуренты заняты памятью для ИИ 6 ч.
Уже три компании из Китая пробились в топ-20 крупнейших поставщиков оборудования для выпуска чипов 6 ч.
Blue Origin заморозит космический туризм минимум на два года ради концентрации на лунной миссии 7 ч.
Неооблака «засасывают» ИИ-данные как чёрные дыры, меняя поведение Сети 15 ч.