Ученые создали искусственные нейроны, работающие как настоящие

Инженеры Университета Массачусетса в Амхерсте создали искусственный нейрон, электрическая активность которого близко соответствует активности натуральных мозговых клеток. Ключевым достижением стало снижение рабочего напряжения до 0,1 вольта — уровня, сравнимого с нейронами в человеческом теле, что примерно в 10 раз меньше, чем у предыдущих версий искусственных нейронов, и потребляет в 100 раз меньше энергии. Это позволяет осуществлять беспрепятственную коммуникацию с биологическими клетками без необходимости электрического усиления сигналов.

Секретным ингредиентом нового низковольтного нейрона являются белковые нанопроводы, синтезированные из бактерии Geobacter sulfurreducens, обладающей способностью производить электричество. Исследовательская группа уже использовала эти нанопроводы для создания ряда эффективных устройств, включая биопленку, питаемую потом, которая может питать персональную электронику, «электронный нос» для обнаружения заболеваний и устройство, способное собирать электричество из воздуха.

Это открытие открывает путь к компьютерам, работающим с эффективностью живых систем, которые могут напрямую соединяться с биологическими тканями. Сенсоры, построенные с использованием низковольтных нейронов, смогут анализировать сигналы от тела без промежуточного этапа усиления, что снизит энергопотребление и сложность схем. Технология может революционизировать носимую электронику и создать основу для биоинспирированных вычислительных систем.