Искусственные нейроны научились общаться с мозгом: шаг к интерфейсам мозг-компьютер

Учёные создали искусственные нейроны, способные напрямую взаимодействовать с живыми клетками мозга. Новые искусственные нейроны открывают путь к интерфейсам мозг-компьютер и более энергоэффективным системам ИИ.

Искусственные нейроны научились общаться с мозгом: шаг к интерфейсам мозг-компьютер

Исследователи из Northwestern University представили новый класс печатных искусственных нейронов, который приближает электронику к биологии гораздо ближе, чем предыдущие разработки. В отличие от традиционных моделей, эти устройства не просто имитируют поведение нервных клеток, а способны напрямую взаимодействовать с ними, вызывая реальную реакцию.

Ключевая особенность технологии — использование гибких печатных материалов вместо классических кремниевых компонентов. Команда создала специальные «чернила» на основе графена и дисульфида молибдена, которые наносятся на подложку с помощью аэрозольной печати. Такой подход позволяет создавать тонкие, недорогие и адаптивные структуры, больше напоминающие архитектуру мозга, чем привычные чипы. Сам механизм работы этих устройств также отличается от традиционной электроники. Вместо стабильных и предсказуемых сигналов искусственные нейроны генерируют импульсы, по форме и времени близкие к биологическим. Это стало возможным благодаря контролируемому разрушению полимеров внутри материала, что формирует проводящие каналы и задаёт нужную динамику сигналов.

Эксперименты показали, что такие сигналы действительно «понимаются» живыми нейронами. В сотрудничестве с нейробиологами исследователи протестировали систему на тканях мозга мышей, где искусственные импульсы успешно активировали реальные нейронные цепи. Это означает, что созданные устройства работают в том же временном диапазоне, что и биологические системы — важнейшее условие для полноценного взаимодействия.

Разработка открывает новые перспективы для технологий brain-computer interface, где требуется точный обмен сигналами между мозгом и электроникой. В будущем такие решения могут лечь в основу нейропротезов, способных восстанавливать слух, зрение или двигательные функции, а также систем, напрямую соединяющих человека с компьютером. Одновременно работа затрагивает ещё одну важную проблему — энергопотребление современных вычислений. В отличие от традиционных процессоров, которые наращивают мощность за счёт увеличения числа транзисторов, мозг достигает эффективности за счёт гибкости и разнообразия нейронов. Новые искусственные нейроны повторяют этот принцип, что может привести к созданию более экономичных систем искусственного интеллекта.

Исследование, опубликованное в журнале Nature Nanotechnology, показывает, что граница между биологией и электроникой постепенно стирается. Если технологии продолжат развиваться в этом направлении, в будущем вычислительные системы смогут не просто обрабатывать данные, а взаимодействовать с живыми организмами на фундаментальном уровне.

Читайте также

В США создали квантовый датчик, потребляющий всего 5 милливатт

В США создали квантовый датчик, потребляющий всего 5 милливатт

Anthropic заблокировала пять случаев использования Claude для потенциально опасных биологических исследований

Anthropic заблокировала пять случаев использования Claude для потенциально опасных биологических исследований

ИИ-агенты OpenAI тайно общались через сторонние сайты

ИИ-агенты OpenAI тайно общались через сторонние сайты

ИИ научился различать мысленно произнесенные слова с точностью 78%

ИИ научился различать мысленно произнесенные слова с точностью 78%

ИИ и квантовые технологии объединили для анализа МРТ-снимков головного мозга

ИИ и квантовые технологии объединили для анализа МРТ-снимков головного мозга

OpenAI использовала 10 000 ИИ-агентов для решения задачи тысячелетия

OpenAI использовала 10 000 ИИ-агентов для решения задачи тысячелетия

Умное покрытие спасет сверхпроводники от перегорания

Умное покрытие спасет сверхпроводники от перегорания

Астрофизические алгоритмы применили для моделирования земной аэродинамики

Астрофизические алгоритмы применили для моделирования земной аэродинамики

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Два частных спутника сблизились на расстояние всего 200 метров на орбите

Два частных спутника сблизились на расстояние всего 200 метров на орбите

Солнце могло поглотить суперземлю в несколько раз массивнее Земли

Солнце могло поглотить суперземлю в несколько раз массивнее Земли

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте