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
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.