Инженеры из Массачусетса собрали искусственный нейрон, который спайкает,
учится и отвечает на химические сигналы почти как биологический. И
главное — ест столько же энергии, сколько клетки в нашем мозге. Все
прошлые «нейроны» спотыкались об энергетику: требовали в 10 раз больше
напряжения и в 100 раз больше мощности. Тут вышли на режим мозга:
примерно 60 мВ на переключение и 1.7 нА тока. Это уже не игрушка на столе, а кандидат в биоэлектронные интерфейсы. Как это сделали? В центре — мемристор. Но фокус не в нём, а в белковых нанопроводах бактерии Geobacter sulfurreducens.
Эти проводники резко снижают порог переключения, поэтому устройство
спайкает «по-мозговому». Поведение воспроизведено полностью: заряд до
порога, острый спайк, возврат в покой, рефрактерный период. К нейрону
подвезли сенсоры ионов натрия и нейромедиаторов вроде дофамина. Он
меняет режим так же, как настоящая клетка при нейромодуляции. Это ключ к
«общему языку» с тканями. Самое невероятное:
Искусственный нейрон
связали с живыми кардиомиоцитами человека. Связка заработала в реальном
времени и уловила, как меняется активность сердца после норадреналина.
То есть устройство не просто стреляет, а читает и интерпретирует
биосигналы. Это открытие позволит
создаватьультраэкономичные носимые сенсоры без каскадов усилителей,
нейроинтерфейсы, говорящие на биологическом языке и теоретически
проложит путь к восстановлению повреждённых нейронных мозговых цепей и
позволит создавать гибридные нейросети «кремний+белок». Пока это
лабораторный прототип. Ещё вопросы по долговечности и воспроизводимости
нанопроводов, масштабированию до сетей, биосовместимости и шумам. До
клиники далеко, но энергетический барьер реально прорван!
Ярослав Богданов
Статья была опубликована на Хабре 3 0ктября 2025 г.