Учёные впервые создали искусственный нейрон, способный не просто имитировать работу настоящего, но и реагировать на электрические и химические сигналы так же, как это делают клетки мозга.
Разработка открывает путь к новым поколениям вычислительных систем и гаджетам, способным естественно взаимодействовать с живыми тканями. Искусственный нейрон сопоставим с биологическими по размеру и даже времени отклика. В его основе — мемристор на белковых нанонитях бактерии Geobacter sulfurreducens.
Прототип работает при напряжении всего около 60 мВ и токе 1,7 нА, что близко к параметрам настоящих нейронов. Для сравнения, предыдущие модели требовали в 10 раз больше напряжения и в 100 раз больше энергии. Схема была встроена в простую RC-цепь, что позволило воспроизвести ключевые фазы работы нейрона.
Искусственный нейрон получил химические сенсоры, способные улавливать ионы и нейромедиаторы, например натрий или дофамин. В экспериментах его подключили к активным человеческим клеткам сердца и зафиксировали их реакцию на воздействие препарата норадреналина.
Пока речь идёт о лабораторном прототипе, который не готов к внедрению в организм. Но даже в таком видео он открывает новые перспективы, начиная от восстановления повреждённых нейронных цепей до создания более совершенных интерфейсов «мозг-компьютер».