Сегодня 22 октября 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.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Microsoft запустила почасовую оплату в Xbox Cloud Gaming без подписки Game Pass — от $3,99 за 10 часов 4 ч.
DeepSeek открыла исходный код DeepInfer — фреймворка для инференса своего ИИ 8 ч.
Meta оштрафовали на $25 млрд за обман пользователей — последствия скандала с Cambridge Analytica 8 ч.
Октябрьский фестиваль демоверсий «Играм быть» в Steam наводнил ИИ-мусор, и пользователи требуют перемен 8 ч.
Официальные подробности патча 2.5 для Cyberpunk 2077: стрельба с двух рук, контент по Edgerunners 2 и поддержка модов на консолях 11 ч.
Nvidia выпустила видеодрайвер, который ускорит компиляцию шейдеров в совместимых играх с минут до секунд 12 ч.
Xbox оценили в $150 млрд: частные инвесторы присматриваются к игровому бизнесу Microsoft на фоне слухов о продаже 12 ч.
Croteam анонсировала ураганный шутер Serious Sam: The Third Encounter — фанаты ждали этого 24 года 12 ч.
Nvidia анонсировала неофициальный ремастер Left 4 Dead 2 с трассировкой пути — первый трейлер, скриншоты и подробности Left 4 Dead RTX 12 ч.
AMD и Intel объединились, чтобы упростить запуск ИИ-моделей на процессорах x86 13 ч.
Ситуация с доступностью DRAM на рынке ПК в следующем году ухудшится 35 мин.
Google Cloud и NVIDIA запустят в ноябре инстансы на базе Vera Rubin NVL72 8 ч.
К 2030 году доходы рынка малых ЦОД в России достигнут 14,2 млрд рублей 8 ч.
Новая статья: EXPO, каким он должен быть: обзор комплекта памяти G.Skill Trident Z5 NeoX RGB DDR5-6000 CL36 32GB с профилем EXPO ULL 8 ч.
HPE компьютеризирует Луну — на луноход Astrolab FLIP установят ИИ-систему с секретным процессором 8 ч.
Nvidia заткнёт деньгами узкие места в производстве ИИ-чипов — чтобы через три года выпускать в 2,5 раза больше ИИ-ускорителей 8 ч.
Десятки тысяч ускорителей NVIDIA простаивают в суперкластере Meta, ожидая отказа рабочих чипов 11 ч.
Amazon направит €16 млрд на расширение инфраструктуры в Германии в 2027 году 11 ч.
На заводе-долгострое Intel в Огайо оживление — спустя четыре года с начала стройки появился намёк на крышу 11 ч.
ИИ-фабрика за 14 дней: Nvidia представила модульные дата-центры на Vera Rubin в контейнерах 11 ч.