Инженеры из Северо-Западного университета смастерили искусственные нейроны, которые напрямую общаются с живыми клетками.
Разница с прошлыми попытками тут принципиальная. Всё упиралось в тайминг: органические материалы давали слишком медленные импульсы, оксиды металлов — наоборот, чересчур быстрые. Команда под руководством Марка Херсама умудрилась попасть в ту самую золотую середину, где сигнал и по ритму, и по форме пика совпадает с биологическим.
Ингредиенты — чернила из дисульфида молибдена и графена. Их распыляют струйным методом на гибкую подложку. Получается что-то вроде "живой" печатной платы: лёгкой, дешёвой, не требующей классического кремниевого производства.
Главный трюк — в обращении с полимером. Обычно при создании такой электроники его стараются убрать полностью, считая помехой. Херсам с коллегами пошли от противного: разлагают полимер лишь частично, а потом пропускают через устройство ток, который доводит процесс до нужного состояния. В результате формируются узкие проводящие каналы, и элемент начинает выдавать резкие "нейроноподобные" всплески — от коротких разрядов до непрерывной серии импульсов. Один такой искусственный нейрон несёт куда больше информации, чем обычный транзистор. А значит, для сложных вычислений требуется меньше компонентов.
Самая показательная часть — эксперимент с мозгом мыши. Нейробиолог Индира Раман предоставила срезы мозжечка, на которые подали сигналы с печатных нейронов. И живые клетки отреагировали как на настоящих соседей. То есть рукопожатие между "железом" и биологией действительно состоялось — причём в правильном временном масштабе.
Зачем всё это? Во-первых, протезы нового поколения: слух, зрение, движение, где интерфейс с нервной системой говорит с клетками на одном языке. Во-вторых, сам Херсам напоминает: современный ИИ потребляет электричество вагонами, потому что учится на гигантских датасетах.
Мозг делает нечто похожее, но тратит ватты вместо мегаватт. Подглядеть у него принцип работы — путь к гораздо более экономному "железу" для нейросетей.