Сегодня 11 ноября 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 🔥
Создатели Cyanogen готовят Linux, напичканный ИИ — новая ОС Kora объединит разные нейросети 8 ч.
Пользователи Windows 11 преждевременно обрадовались новому редактору реестра — Microsoft внесла ясность 10 ч.
Без CUDA никуда? Конкурентное преимущество NVIDIA в сфере ПО для ИИ сходит на нет 10 ч.
«Я даже не злюсь, это великолепно»: первой «AAA-игрой» Devolver оказался грандиозный автобаттлер All Army Attack 11 ч.
OpenAI создала аварийный выключатель для особо опасных и непослушных ИИ-моделей 12 ч.
Google открыла доступ к своему самому мощному ИИ и показала, как Gemini 4 Carbon управляет роем ИИ-агентов 12 ч.
Nintendo закрыла брешь для взлома Switch 2 — хакеры вернулись к тому, с чего начинали 13 ч.
Дыра в iOS позволила приложениям подглядывать за чужими файлами — под угрозой ключи криптокошельков 13 ч.
Reddit запустит ИИ в пользовательские обсуждения товаров — чтобы превратить их в полноценные обзоры 14 ч.
Rockstar подтвердила, что GTA VI «нацелена» на 30 кадров/с, а PS5 Pro получит эксклюзивную трассировку лучей 14 ч.
OpenAI взяла на себя новые обязательства, направленные на граждан, живущих около её ЦОД 13 мин.
Новая статья: Обзор и тестирование ASUS ExpertCenter P400 AiO (P470VA): производительный моноблок бизнес-класса 8 ч.
Новая статья: Обзор компактной камеры Fujifilm X half: победа «вайба» над здравым смыслом? 9 ч.
Будущие Ryzen получат 12 ядер и много кеша на одном кристалле — AMD раскрыла подробности архитектуры Zen 6 11 ч.
Раскрыт мировой заговор источников бесперебойного питания — они синхронно раскачивают энергосистемы планеты 12 ч.
MSI представила флагманский 34-дюймовый монитор MEG X — Penta Tandem OLEC 5-го поколения, 360 Гц и встроенный ИИ-чип 13 ч.
В Китае установили мировой рекорд дальности передачи данных по оптоволокну с полой сердцевиной 15 ч.
Ring представила летающую камеру видеонаблюдения для дома за $250 и робота-патрульного для офиса за $1000 15 ч.
Seagate снова объединила SSD и HDD — представлен внешний накопитель FireCuda Forge 15 ч.
SoftBank и партнёры инвестируют $1,85 миллиарда в ИИ-инфраструктуру Малайзии 15 ч.