Сегодня 01 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 🔥
«Русы против ящеров 2» выйдет на «ящерских консолях» и получит бесплатное дополнение «Русы в Америке» 5 мин.
Rutube продолжает расти, тогда как аудитория «VK Видео» и YouTube в России сокращается 23 мин.
Тактический шутер Dioxide с элементами Dark Souls отправит в корпоративную антиутопию — трейлер новой игры от авторов Forgive Me Father 51 мин.
«Готовьтесь к следующей битве!»: режиссёр Tekken 7 и Tekken 8 покинул Bandai Namco после 20 лет работы 4 ч.
После 10 лет разработки следующее крупное обновление станет для Factorio последним 6 ч.
Слухи: Wizards of the Coast запустила в разработку ремейк легендарной Baldur's Gate 2 7 ч.
Mewgenics совсем скоро получит официальный перевод на русский язык — разработчики уже собрали «все возможные имена» для котиков 12 ч.
Самурайский экшен Onimusha: Way of the Sword выйдет до GTA VI — инсайдер раскрыл дату релиза первой за 20 лет новой игры серии 13 ч.
К взлёту готов: амбициозный авиасимулятор «Корея. Серия Ил-2» получил дату выхода в раннем доступе 14 ч.
Княжна, волки и настоящие эмоции: российский боевик «Война Миров: Сибирь» получил атмосферный сюжетный трейлер 14 ч.
Nvidia представила настольный суперкомпьютер DGX Station на Windows — суперчип GB300 и 748 Гбайт памяти 4 мин.
Intel выпустит 192-ядерные процессоры Xeon Diamond Rapids на техпроцессе 18A-P в 2027 году 2 ч.
Microsoft представит улучшения Windows, суперприложение Copilot и новый рассуждающий ИИ на конференции Build 3 июня 2 ч.
256 Гбайт оперативки для ПК в двух модулях: Origin Code представила комплект 4R CUDIMM DDR5-8000 3 ч.
Российский рынок электронных компонентов просел на 18,3 % — китайская продукция вытесняет отечественную 5 ч.
MSI представила RTX 5090 Gaming Trio Next-Gen с улучшенным кулером и RTX 5090 Suprim Safeguard с защитой от оплавления 5 ч.
«Это победа всей экосистемы»: Qualcomm обрадовалась приходу Nvidia на рынок процессоров для ПК 5 ч.
Пожар на заводе памяти SK hynix привёл к утечке опасного газа и эвакуации 3600 человек — производство не пострадало 6 ч.
Huawei представила смартфоны Nova 16 Ultra и Nova 16 Pro — чип Kirin 9010S, камера на 200 Мп и батарея на 7000 мА·ч 7 ч.
HP представила «самые тонкие в мире» ноутбуки OmniBook Ultra 16 и X 14 на процессоре Nvidia RTX Spark 7 ч.