Ученые создали искусственный нейрон, работающий как биологический

Инженеры из Массачусетского университета разработали искусственный нейрон, который активируется и обучается при напряжении 0.1 В — как настоящая нервная клетка. Технология открывает путь к созданию энергоэффективных нейроинтерфейсов и биосовместимой электроники.

Ученые создали искусственный нейрон, работающий как биологический

Исследователи создали искусственный нейрон на основе мемристора с использованием белковых нанопроводов из бактерии Geobacter sulfurreducens. Устройство потребляет в 100 раз меньше энергии и работает при в 10 раз меньшем напряжении, чем предыдущие разработки. Нейрон демонстрирует полный цикл электрической активности: интеграцию сигналов, генерацию импульса и рефрактерный период.

Ключевые особенности технологии:

  • Напряжение работы 60 мВ сопоставимо с биологическими нейронами
  • Химические сенсоры реагируют на ионы и нейромедиаторы
  • Прямое взаимодействие с живыми клетками без усиления сигнала
  • Энергопотребление на уровне 1.7 наноампера
Диаграммы, демонстрирующие подключение искусственного нейрона к клетке сердечной мышцы, регистрируемые им сигналы и ответную активацию нейрона.

Ученые подключили искусственный нейрон к кардиомиоцитам человека, продемонстрировав регистрацию изменений сердечной активности под воздействием норадреналина. Система способна интерпретировать биологические сигналы в реальном времени без промежуточного усиления, что устраняет ключевое препятствие для интеграции электроники с живыми тканями.

Хотя технология пока существует в виде лабораторного прототипа, она открывает перспективы для создания новых медицинских имплантов и нейрокомпьютерных интерфейсов. Низкое энергопотребление делает возможным разработку носимых сенсоров для мониторинга здоровья и систем точной доставки лекарств. В перспективе такие нейроны могут стать основой для вычислительных систем, работающих по принципам человеческого мозга.

Читайте также

Сахар в красном мясе повышает риск диабета на 63%

Сахар в красном мясе повышает риск диабета на 63%

Ежедневное употребление черники может влиять на настроение

Ежедневное употребление черники может влиять на настроение

Гигантская кувшинка Victoria colombiana видна из космоса из-за размера листьев

Гигантская кувшинка Victoria colombiana видна из космоса из-за размера листьев

Учёные обнаружили, что мозг готовится к прикосновениям и изображениям ещё до их появления

Учёные обнаружили, что мозг готовится к прикосновениям и изображениям ещё до их появления

От високосной секунды хотят отказаться уже в 2027 году из-за угрозы компьютерных сбоев

От високосной секунды хотят отказаться уже в 2027 году из-за угрозы компьютерных сбоев

Неандерталец погиб 75 000 лет назад от удара копьем

Неандерталец погиб 75 000 лет назад от удара копьем

Зрачки человека расширяются в зависимости от его мыслей

Зрачки человека расширяются в зависимости от его мыслей

Логические игры помогают дошкольникам развивать самоконтроль

Логические игры помогают дошкольникам развивать самоконтроль

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Оптические иллюзии Парфенона оказались мифом

Оптические иллюзии Парфенона оказались мифом

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Фелисетт: единственная кошка, слетавшая в космос

Фелисетт: единственная кошка, слетавшая в космос

Японская MMX миссия вот-вот отправится к Марсу

Японская MMX миссия вот-вот отправится к Марсу

Кристаллы соды на Энцеладе могут хранить капли воды из скрытого океана

Кристаллы соды на Энцеладе могут хранить капли воды из скрытого океана

Учёные нашли на Марсе почву, которая потенциально подходит для выращивания растений

Учёные нашли на Марсе почву, которая потенциально подходит для выращивания растений