Сегодня 20 февраля 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 🔥
WhatsApp перенял ещё одну функцию Telegram — отправку истории сообщений новым участникам групповых чатов 22 мин.
Новая студия режиссёра XCOM 2 закрылась, не выпустив ни одной игры — команда работала над гибридом The Sims и «Шоу Трумана» 2 ч.
ИИ Amazon попытался «починить» AWS, удалив и переписав весь код — облако упало на 13 часов 3 ч.
Новый трейлер раскрыл дату релиза амбициозной метроидвании Grime 2, а демоверсия игры получила крупный апгрейд 3 ч.
Первое видео на YouTube стало музейным экспонатом 3 ч.
Samsung трансформирует Bixby в разговорного ИИ-агента в One UI 8.5 4 ч.
Студент обвинил ChatGPT в доведении до психоза — ИИ-бот «убедил его, что он оракул» 4 ч.
Рост аудитории был важнее психического здоровья пользователей, заявил в суде экс-руководитель рекламного направления Facebook 4 ч.
Ubisoft уволила 40 разработчиков ремейка Splinter Cell и подтвердила, что не отменила игру 4 ч.
ESET выявила первый вирус для Android, использующий Google Gemini — PromptSpy 5 ч.
Anthropic планирует увеличить к 2029 году расходы на облака до $80 млрд 14 мин.
Samsung готова взять реванш в гонке ИИ-памяти и будет продавать свою HBM4 на 20–30 % дороже HBM3E 17 мин.
Глобальное потепление ускорит деградацию солнечных панелей на крышах — «солнечное» электричество подорожает, если не принять меры 48 мин.
Китай собрался довести долю местного оборудования для выпуска чипов до 70 % уже в следующем году 2 ч.
Американских инженеров обвинили в краже секретов Google для Ирана 3 ч.
NASA признало злополучный полёт Boeing Starliner инцидентом высшей категории — как катастрофы «Шаттлов» 3 ч.
«Отмывание через ИИ»: Сэм Альтман обвинил бизнес в использовании ИИ как предлога для увольнений 3 ч.
20 лазерных гигабит по воздуху: Taara представила оптическую систему Lightbridge Pro для операторов 3 ч.
StorONE обещает повысить экономическую эффективность использования SSD в девять раз 4 ч.
«Джеймс Уэбб» создал первую трёхмерную карту полярных сияний на Уране — там они полыхают даже у экватора 4 ч.