Сегодня 06 июня 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 🔥
США ускорят разработку и внедрение ИИ в целях национальной безопасности 24 мин.
Создатели браузера Brave оценили в $60 возможность скрыть опции, которые ранее сами же и установили 4 ч.
Премьера геймплея и дата выхода Star Wars Zero Company — тактической стратегии от ветеранов XCOM 9 ч.
Square Enix анонсировала Final Fantasy VII Revelation — «незабываемый финал одного из самых амбициозных проектов в истории видеоигр» 9 ч.
Stellar Blade 2 получила первый трейлер и официальное название — Stellar Blade: Blood Rain 10 ч.
Первый трейлер хоррора Alien: Isolation 2 — с детализированными интерьерами, прогрессивным освещением и неизменным Чужим 11 ч.
Capcom наконец анонсировала ремейк Resident Evil Code: Veronica — первый трейлер Resident Evil Veronica 12 ч.
Новая статья: 007 First Light — успех после долгих лет подготовки. Рецензия 12 ч.
Назад в будущее и обратно: анонсирована метроидвания Tempus Vitae с путешествиями во времени 12 ч.
Google исправила рекордные 429 уязвимостей в Chrome за раз — включая 22 критические 17 ч.
YPlasma создала твердотельный модуль охлаждения на основе ионного ветра для NVIDIA Jetson Orin Nano 10 мин.
Gigabyte показала 40-узловой сервер на платформе Intel Lunar Lake 13 мин.
Amazon разрешили запускать интенет-спутники Leo медленнее, но с условием 40 мин.
CATL нацелилась на литий-воздушные аккумуляторы, сравнимые с бензином по энергоёмкости 2 ч.
SpaceX собирается до четверти всех средств в ходе IPO привлечь от частных инвесторов 3 ч.
Meta поставила на паузу проект разработки ИИ-чипа, который должна была выпускать Samsung 4 ч.
Google согласовала аренду вычислительных мощностей у SpaceX для ИИ за $920 млн в месяц 4 ч.
OpenAI уже больше года ведёт переговоры о передаче доли в капитале стартапа властям США 4 ч.
Silicon Motion представила SSD-контроллеры с PCIe 6.0 и скоростью до 28 Гбайт/с 14 ч.
Ангстремные мобильные процессоры Intel Panther Lake и Wildcat Lake начали появляться на настольных платах 14 ч.