Искусственный нейрон впервые успешно «встроили» в биологическую систему

МЕНЮ


Главная страница
Поиск
Регистрация на сайте
Помощь проекту
Архив новостей

ТЕМЫ


Новости ИИРазработка ИИВнедрение ИИРабота разума и сознаниеМодель мозгаРобототехника, БПЛАТрансгуманизмОбработка текстаТеория эволюцииДополненная реальностьЖелезоКиберугрозыНаучный мирИТ индустрияРазработка ПОТеория информацииМатематикаЦифровая экономика

Авторизация



RSS


RSS новости


Шведские исследователи создали искусственный нейрон, состоящий из электрохимических транзисторов, который способен не только обучаться так же, как живой, но и встраиваться в органические системы. Его работу испытали на венериной мухоловке, которая по сигналу, поступившему от нейрона, захлопнула ловчий аппарат без добычи. Этот может стать первым шагом к интерфейсам мозг-компьютер нового поколения. О своих успехах ученые рассказали в журнале Nature Communications. 

Биологический нейрон и его аналог. Илл. из обсуждаемой статьи

Попытки создать искусственную нервную систему не прекращаются с 80-90х годов, но пока что успехи в этой области нельзя назвать значительными. Нейронные сети хоть и построены по принципу работы настоящих нейронов, все-таки не могут повторить их, да и вообще представляют собой принципиально иной продукт. Тем не менее их активно используют в том числе для корректной расшифровки сигналов мозга. 

Некоторых любопытных результатов достигли в 2020, передав нервный импульс через Всемирную сеть из Цюриха (Швейцария), где находились искусственные кремниевые нейроны, в Падую (Италия) на культуру живых нервных клеток через мемристоры в Саутгемптоне (Великобритания). Однако, с интеграцией в живую систему подобных кремниевых нейронных аналогов есть ряд трудностей: они жесткие и обладают низкой биосовместимостью, а значит долго работать беспроблемно не смогут. А вот продукт шведских исследователей эти сложности позволяет минимизировать.

Синтетические нейроны представляют  собой органические полупроводники – напечатанные на подложке биосовместимые электрохимические транзисторы. Находящиеся в их составе полимеры p-типа и n-типа способны переносить как положительные, так и отрицательные заряды. Исследователи объединили несколько транзисторов в одну схему и получили искусственные аналоги нейрона и синапса, где один нейрон контактирует с другим.

Система способна функционировать при крайне низком напряжении ниже 0,6 В – гораздо меньшем, чем удавалось создать до этого в других аналогах. Ее функции проверили на венериной мухоловке, которая захлопнулась при отсутствии добычи, стоило нейрону подать сигнал. Интересно, что этот нейрон также способен к обучению, а потенциально – к синаптической пластичности. 

В дальнейшем авторы планируют проверить работоспособность изобретения на беспозвоночных и позвоночных животных. А в будущем, по их мнению, при успехе тестирования можно думать о носимых устройствах и нейроинтерфейсах нового поколения. 

Текст: Анна Хоружая

Organic electrochemical neurons and synapses with ion mediated spiking by Padinhare Cholakkal Harikesh et al. in Nature Communications. Published February 2022. https://doi.org/10.1038/s41467-022-28483-6

https://doi.org/10.1038/s41467-022-28483-6


Источник: neuronovosti.ru

Комментарии: