Сегодня 14 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 🔥
Новая статья: Queen's Domain — по заветам FromSoftware. Рецензия 5 ч.
«Спасибо, что были с нами»: ранний доступ амбициозного российского MMO-шутера Pioner стал его могилой 7 ч.
Google встроила «Кошелёк» в Gemini: ИИ сможет анализировать расходы и находить забытые подписки 7 ч.
PS5 теряет эксклюзивы: метроидвания God of War: Sons of Sparta выйдет на PS4 с новым контентом 9 ч.
У ChatGPT появился «Кошелёк» — теперь ИИ-агенты смогут совершать покупки от имени пользователя 9 ч.
Сервисы Microsoft стали восстанавливаться после одного из самых продолжительных глобальных сбоев 9 ч.
США арестовали $1,2 млрд из похищенных у Binance активов на $6,3 млрд 9 ч.
В GTA VI будет полноценный внутриигровой мультсериал — первый трейлер Macca & Friends 10 ч.
Microsoft вынудила трейдеров и работников офисов по всему миру вспомнить про факсы и телефоны 11 ч.
У Anthropic Claude произошёл глобальный сбой вслед за сервисами Microsoft 14 ч.
Intel выпустила эксклюзивный Core Ultra 7 260K для магазина Newegg — он совсем чуть-чуть медленнее 265K 3 ч.
Процессоры могут повторить судьбу видеокарт: бум ИИ грозит новым дефицитом комплектующих 5 ч.
Предложение занять пост гендиректора Nvidia получил глава Arm, но это не точно 5 ч.
Мышь с трекболом, который можно подвинуть под себя: Keychron открыла предзаказы на T1 HE за $60 5 ч.
ИИ-проекты Китая на $3,2 млрд оказались под угрозой из-за увольнения Хуанга 5 ч.
Первые компоненты умного дома Apple Home Collection стали доступны для предзаказа 5 ч.
AMD представила ускорители Instinct MI450X с уменьшенным объёмом памяти 7 ч.
AMD неожиданно потеряла позиции на рынке настольных процессоров: доля Intel снова превысила 70 % 7 ч.
QuantumScape нашла способ обуздать главную проблему твердотельных аккумуляторов и готова поделиться технологией 7 ч.
Китайскую любовницу Дженсена Хуанга связали с контрабандой чипов NVIDIA в КНР 7 ч.