Сегодня 20 мая 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 🔥
Будущее Google в сфере ИИ сильно зависит от доверия пользователей и доступа к их личным данным 10 мин.
Базис, СберТех и Гистех создадут конвейер безопасной разработки для ГосТеха 14 мин.
Google теперь обрабатывает 3,2 квадриллиона ИИ-токенов в месяц — в семь раз больше, чем год назад 38 мин.
В WhatsApp появятся одноразовые сообщения, исчезающие после прочтения 57 мин.
Google представила крупнейшее обновление поиска за более чем 25 лет 2 ч.
Wizards of the Coast отменила грандиозный боевик по Dungeons & Dragons от новой студии режиссёра God of War III и Star Wars Jedi: Survivor 2 ч.
Valve удалила из Steam бесплатную игру, которая втайне похищала данные пользователей 2 ч.
От теории к практике ИИ: Dell анонсировала масштабное обновление платформы AI Factory with NVIDIA 3 ч.
Google Wear OS 7 получила обновления в реальном времени, виджеты и многое другое 3 ч.
Google показала Antigravity 2.0 — платформу для программистов, которая позволит управлять целой «командой» ИИ-агентов 4 ч.
Бум ИИ загнал производителей SSD и модулей памяти в многомиллионные долги 35 мин.
«Байкал Электроникс» готовит ИИ-ускорители с FP8-производительностью до 1 Пфлопс и совместимостью с CUDA 54 мин.
Alibaba представила ускоритель Zhenwu M890, заточенный под работу с ИИ-агентами 2 ч.
«Бюро 1440» обеспечит спутниковым интернетом 135 пассажирских поездов 3 ч.
OpenAI признала дефицит ИИ-мощностей и начала продавать гарантированный доступ к ним 4 ч.
Крупнейшая забастовка в истории Samsung всё ближе — переговоры снова провалились 4 ч.
В Apple началась большая перестройка команд, создающих iPhone, Mac и Vision Pro 5 ч.
NASA испытает первые космические «заправки» для полётов к Луне и Марсу 11 ч.
Sony выпустила юбилейные наушники WH-1000X The ColleXion за $650 с шумоподавлением и урезанной автономностью 12 ч.
Новая статья: Обзор игрового ноутбука MSI Stealth 16 AI+ B3W: не размениваться на мелочи 12 ч.