Инженеры из Массачусетса собрали искусственный нейрон, который спайкает, учится и отвечает на химические сигналы почти как биологический. И главное — ест столько же энергии, сколько клетки в нашем мозге. Все прошлые «нейроны» спотыкались об энергетику: требовали в 10 раз больше напряжения и в 100 раз больше мощности. Тут вышли на режим мозга: примерно 60 мВ на переключение и 1.7 нА тока. Это уже не игрушка на столе, а кандидат в биоэлектронные интерфейсы. Как это сделали? В центре — мемристор. Но фокус не в нём, а в белковых нанопроводах бактерии Geobacter sulfurreducens. Эти проводники резко снижают порог переключения, поэтому устройство спайкает «по-мозговому». Поведение воспроизведено полностью: заряд до порога, острый спайк, возврат в покой, рефрактерный период. К нейрону подвезли сенсоры ионов натрия и нейромедиаторов вроде дофамина. Он меняет режим так же, как настоящая клетка при нейромодуляции. Это ключ к «общему языку» с тканями. Самое невероятное: Искусственный нейрон связали с живыми кардиомиоцитами человека. Связка заработала в реальном времени и уловила, как меняется активность сердца после норадреналина. То есть устройство не просто стреляет, а читает и интерпретирует биосигналы. Это открытие позволит создаватьультраэкономичные носимые сенсоры без каскадов усилителей, нейроинтерфейсы, говорящие на биологическом языке и теоретически проложит путь к восстановлению повреждённых нейронных мозговых цепей и позволит создаватьгибридные нейросети «кремний+белок». Пока это лабораторный прототип. Ещё вопросы по долговечности и воспроизводимости нанопроводов, масштабированию до сетей, биосовместимости и шумам. До клиники далеко, но энергетический барьер реально прорван!
Источник: habr.com