Ученые утверждают, что разработали новый «квантовый» материал, который однажды будет способен переносить информацию прямо из человеческого мозга в компьютер. Исследование пока находится на раннем этапе, но взывает к идеям вроде загрузки мозга в облако или подключения людей к компьютеру для отслеживания показателей здоровья. Все эти концепции прежде были исключительно уделом научной фантастики.
Новый квантовый материал, описанный в статье журнала Nature Communications, представляет собой «никелатовую решетку», которая, как утверждают ученые, может напрямую преобразовывать электрохимические сигналы мозга в электрическую активность, которая может быть интерпретирована компьютером.
«Мы с уверенностью можем сказать, что этот материал предоставляет потенциальный путь к разработке компьютерного устройства, которое сможет хранить и передавать воспоминания», — говорит Шрирам Раманатхан, инженер из Университета Пердью.
Спонтанный перенос водорода между перовскитом и глюкозно-ферментной реакцией / © Purdue University
На сегодня новый материал может только регистрировать некоторые нейромедиаторы, так что весь мозг загрузить в облако таким способом пока не выйдет. Однако, если технология будет прогрессировать, исследователи предполагают, что материал можно будет использовать для обнаружения неврологических заболеваний или даже хранить воспоминания.
«Представьте, вы поместили в мозг электронное устройство и, когда естественные функции органа начнут увядать, человек все еще будет иметь доступ к воспоминаниям с этого устройства», — говорит Раманатхан.
Специалисты также утверждают, что материал может чувствовать атомы множества молекул, помимо глюкозы и дофамина. Следующим шагом будет разработка способа, посредством которого материал сможет «общаться» с мозгом.
Своей чувствительностью квантовый материал обязан сильным взаимодействиям между так называемыми коррелированными электронами. Ученые сначала обнаружили, что при контакте материала с молекулами глюкозы оксиды спонтанно захватывали водород из глюкозы при помощи ферментов. То же самое случилось с дофамином из среза мышиного мозга. Это свойство позволило материалу извлекать атомы самостоятельно, без источника энергии.
Работу поддержало множество организаций, включая Национальный научный фонд США, Содружество Гилбрета при Технологическом колледже Университета Пердью, Air Force Office for Scientific Research, Национальный институт психического здоровья, Управление военно-морских исследований и Министерство энергетики США.