Ученые в Институте исследований полимеров имени Макса Планка разработали первый биореалистичный искусственный нейрон. Этот нейрон может работать в биологической среде и способен производить такие же импульсы, как и природные нейроны. Поэтому искусственный нейрон вполне может общаться со своими «настоящими» биологическими аналогами. Ученые видят первое возможное приложения такого рода искусственных нейронов в создании чутких и подвижных протезов.
Биологические сигналы гораздо более разнообразны по сравнению с обычными компьютерами. Например, нейроны в биологической нейронной сети взаимодействуют с помощью ионов, биомолекул и нейротрансмиттеров. Они общаются либо химическим путем, испуская нейротрансмиттеры, либо с помощью электрических импульсов, так называемых «потенциалов действия» или «спайков».
Очень нужны искусственные нейроны, способные обрабатывать все разнообразие сигналов, существующих в биологии. До сих пор большинство искусственных нейронов только электрически эмулировали свои биологические аналоги, не принимая во внимание биологическую среду, состоящую из ионов, биомолекул и нейротрансмиттеров.
Ученые в Институте исследований полимеров имени Макса Планка, решили эту проблему и разработали первый биореалистичный искусственный нейрон. Этот нейрон может работать в биологической среде и способен производить различную импульсную динамику, которую можно найти в биологии, и поэтому может общаться со своими «настоящими» биологическими аналогами.
Ученые реализовали нелинейный элемент из органической мягкой материи, который также существует и в биологических нейронах. «Такой искусственный элемент может стать ключом к биореалистичным нейропротезам, которые будут говорить на том же языке, что и биология, позволяя эффективно восстанавливать, заменять или даже усиливать функции нервной системы», — говорят ученые.