Вчені створили штучний нейрон, що “говорить” мовою мозку

Інженери з Массачусетського університету в Амхерсті створили перші штучні нейрони, здатні “розмовляти” мовою людського мозку, тобто взаємодіяти з живими клітинами на біологічному рівні.

Новий тип нейрона виготовлено з білкових нанодротів, які виробляють електрику бактерії Geobacter sulfurreducens. Ці наноструктури забезпечують надзвичайно низьке енергоспоживання. «Наш мозок обробляє величезну кількість даних, але споживає лише близько 20 ват енергії», — пояснює провідний автор дослідження Шуай Фу. Для порівняння, комп’ютерні системи на кшталт великих мовних моделей споживають у тисячі разів більше енергії.

Основна перевага нового штучного нейрона полягає у його ефективності. Як зазначив професор Цзюнь Яо, «попередні версії використовували в 10 разів більшу напругу і в 100 разів більшу потужність, ніж наша модель». Розробка команди здатна функціонувати при напрузі лише 0,1 вольта, тобто на рівні справжніх біологічних нейронів. Завдяки цьому вона може безпосередньо підключатися до живих клітин без ризику їх пошкодження.

Перспективи використання таких нейронів надзвичайно широкі: від створення енергоефективних біоінспірованих комп’ютерів до нових сенсорних систем, які безпосередньо взаємодіють із тілом людини. «Сьогоднішні сенсори громіздкі й потребують підсилення сигналів, але наші нейрони можуть працювати без цього етапу», — підкреслює Яо. Це відкриває шлях до медичних імплантів, що спілкуються з мозком або нервовою системою на природному рівні.

Секрет технології — у використанні білкових нанодротів, які вже допомогли команді Яо створити пристрої, що генерують енергію з повітря та «електронний ніс» для виявлення хвороб. Новий штучний нейрон, як підсумовують автори, є кроком до об’єднання електроніки та біології, де комп’ютери зможуть працювати так само природно й ефективно, як мозок людини.