Учёные создали искусственный нейрон, который воспроизводит ключевые характеристики настоящих нервных клеток — от амплитуды электрических импульсов до их энергозатрат и частоты. Впервые электронное устройство «заговорило» с живыми клетками на их собственном языке. Настоящие нейроны обмениваются информацией через короткие электрические импульсы — спайки. Их амплитуда составляет около 70–130 милливольт, а энергия — от 0,3 до 100 пикоджоулей. До сих пор искусственные аналоги требовали гораздо больших напряжений и энергозатрат, из-за чего не могли полноценно взаимодействовать с биологическими системами. Иллюстрация: Gemini Авторы использовали мемристор — элемент, меняющий сопротивление в зависимости от предыдущих воздействий, — изготовленный с помощью белковых нанопроводов. Это позволило снизить порог работы устройства до ~60 мВ при токе ~1,7 нА. Новый нейрон генерирует импульсы амплитудой до 120 мВ и с энергией от 0,2 до 37 пикоджоулей — полностью в пределах биологических значений. Частота срабатываний регулируется параметрами цепи и демонстрирует поведение, схожее с настоящими нейронами: реакция усиливается при росте стимулов, но затем выходит на насыщение. Важнейшая часть эксперимента — проверка взаимодействия с живыми клетками. Учёные подключили искусственный нейрон к кардиомиоцитам, клеткам сердечной мышцы. Когда ритм их сокращений увеличился под действием норадреналина (с ~0,4 до ~0,6 Гц), искусственный нейрон начал выдавать собственные спайки. То есть устройство напрямую отреагировало на биологический сигнал. Сетка с графеновыми датчиками, встроенная в сердечную ткань, регистрирует электрические и механические сигналы клеток. При низкой частоте импульсов искусственный нейрон молчит, при более высокой — начинает выдавать спайки, как настоящая нервная клетка. Источник: Fu, S., Gao, H., Wang, S. et al. Система также поддерживает химическую модуляцию: концентрация ионов натрия или молекул дофамина меняет сопротивление мемристора и частоту импульсов. Это аналог работы нейромедиаторов, которые регулируют активность нейронов в живом мозге. Авторы отмечают, что схема может быть упрощена — например, если химический сенсор напрямую управляет сопротивлением без отдельного усилителя. Это уменьшит энергопотребление и сделает устройство более компактным. Главное достижение работы — впервые искусственный нейрон воспроизводит и функции, и числовые параметры живых клеток. Это открывает дорогу к гибридным биосовместимым системам: от интерфейсов «мозг — машина» до новых поколений нейроморфных чипов, которые смогут работать в прямом контакте с живыми тканями....
Сообщает www.ixbt.com
Новость из рубрики: Технологии, Наука
Поделиться новостью:
Топ новости часа
- Соцсеть «ВКонтакте» запустила групповые видеозвонки...
- Компания Apple зарегистрировала 9 новых моделей iPhone...
- В первой половине 2025 года Контактный центр Azercell принял более 2,5 миллиона обращений...
- Можно ли использовать домашний адрес как юридический?...
- Почему стоит выбрать интернет-магазин косметики Romanovamakeup?...
- Официальный визит президента ОАЭ Мухаммеда Аль Нахайяна в Россию завершен...
01:56, 30 Мар В России создали искусственный глаз, который повторяет движения здорового Учёные Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» разработали протез глаза, синхронизированный с движениями парного здорового органа. В очки встроена мини-камера, которая фиксирует движение здорового глаза и переда...
22:56, 31 Авг Искусственный нейрон объединяет DRAM и схемы MoS₂ для лучшей имитации адаптивности, подобной мозгу Стремительное развитие систем искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения увеличило спрос на новые аппаратные компоненты, способные ускорить анализ данных при меньшем энергопотреблении. Поскольку алгоритмы машинного обучения черпают вдохнове...
17:13, 19 Янв Правильный выбор днища колодца — это важный этап строительства, который нельзя игнорировать При строительстве инженерных сооружений, связанных с водоснабжением, канализацией или дренажными системами, особое внимание уделяется каждому конструктивному элементу. Колодцы используются в частном и промышленном строительстве, на коммунальных сетя...
17:56, 25 Мар Нижегородские учёные создали приложение, определяющее биологический возраст мозга Исследователи из нижегородского Университета Лобачевского (ННГУ) разработали онлайн-платформу «Калькулятор когнитивного биологического возраста», которая на основе пяти коротких тестов оценивает память, внимание, скорость реакции и цветовосприятие. ...
15:56, 08 Авг Учёные ДГТУ создали защитное средство для мозга из коллагена медуз-корнеротов Исследователи Донского государственного технического университета разработали гибридный материал на основе коллагена из медуз-корнеротов для защиты и восстановления клеток мозга после черепно-мозговых травм. Результаты представлены в научном журнале...
13:56, 25 Ноя Ученые создали аналог мозга полностью на синтетических нейронах. Как это поможет науке Полностью синтетический мозг может открыть широкие возможности для исследований человека. Впервые в истории биоинженеры разработали полностью искусственную ткань, имитирующую структуру мозга, но не содержащую ни одного биологического компонента. Это...
22:56, 07 Май Живой процессор: учёные создали 3D-интерфейс для прямого объединения электроники с клетками мозга Устройство 3D-MIND позволяет интегрировать гибкие сенсоры внутрь живой нейронной сети, превращая выращенные в лаборатории клетки мозга в энергоэффективный биокомпьютерСовременные системы искусственного интеллекта черпают вдохновение в структуре чело...
11:56, 28 Ноя Как искусственный язык определяет степень остроты еды Искусственный язык сможет сказать насколько острая еда перед вами. О том, что запивать острое блюдо лучше молоком, а не водой, знают многие любители пряной кухни. Но этот же эффект можно использовать не только за обеденным столом, а и в реальных нау...
03:56, 26 Апр Учёные создали компьютер, который работает на живых нейронах Принстонские учёные создали 3D биоэлектронный компьютер с живыми нейронамиУчёные Принстонского университета представили необычное вычислительное устройство, сочетающее живые клетки мозга и электронику. Исследователи называют свое изобретение трёхмер...
07:56, 08 Авг Учёные из Австралии создали полимер, который можно перерабатывать бесконечно Сделанный из серы и масла канолы каучуковый материал может стать основой для строительных материалов будущего. Команда учёных из Австралии с Ником Лундквистом, Джастином Чалкером создала полимер, который можно перерабатывать бесконечно. Отходы расти...
17:56, 13 Авг Ученые создали имплант, который поможет слепым людям видеть У незрячих пациентов наконец появилась надежда. Специалисты Медицинского колледжа Бейлор (базируется в США, штат Хьюстон) обнародовали данные свежего исследования, по ходу которого они проверяли возможности разработанного ими же мозгового импланта. ...
20:56, 13 Июн Американские учёные создали нейроморфный чип, который учится в тысячу раз быстрее, чем потребляет энергии Инженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего 11 июня 2026 года представили нейроморфный процессор NeuroSwift-2, вдохновлённый архитектурой коры головного мозга. Чип содержит 4 миллиона кремниевых «нейронов» и 1,2 миллиарда «синапсов», соедин...
00:56, 07 Май Учёные МАИ создали титановый сплав, который лучше поглощает удары и легче аналогов Исследователи Московского авиационного института (МАИ) разработали новый метод обработки титана, позволяющий получить монолитный материал с градиентными свойствами. Одна сторона такой детали очень прочная и твёрдая (встречает удар), другая — более м...
07:56, 25 Май Ученые из Китая создали «лазерный фотонный двигатель», который передает огромные массивы данных на расстояние 1,2 километра Технология для сетей 6GМеждународная группа исследователей под руководством профессора Чжиго Ся из Южно-Китайского технологического университета (Гуанчжоу, КНР) разработала и протестировала новый тип фотонного устройства для беспроводной связи — «фо...
13:56, 14 Сен В России создали искусственный нерв для восстановления конечностей Учёные НИТУ МИСИС разработали технологию создания нервных кондуитов — биомиметичных имплантатов для восстановления периферических нервов. В отличие от существующих аналогов, они не просто соединяют повреждённые участки, а воспроизводят ключевые элем...
23:56, 01 Июн В Сибири создали искусственный интеллект, предсказывающий землетрясения за сутки до толчка Специалисты Института вычислительной математики и математической геофизики Сибирского отделения РАН в Новосибирске представили систему глубокого машинного обучения, способную прогнозировать сейсмические события средней и высокой магнитуды с беспреце...
01:56, 12 Ноя Сергей Юран: «Спартак» должен возглавлять российский тренер, который понимает, что это за клуб. Иностранцы по-другому все воспринимают: не получилось – давайте неустойку, я пошел» Сергей Юран высказался о тренере для «Спартака». Сегодня московский клуб объявил об отставке Деяна Станковича . – Самое главное, чтобы сейчас руководство « Спартака » приняло правильное решение по тренеру, кого приглашать. Я не раз говорил и повторю...
08:56, 28 Июл Ученые выяснили, какие клетки мозга сохраняют воспоминания Астроциты участвуют в длительном хранении воспоминаний, а не только поддерживают работу нейронов. Эксперименты на мышах показали, что нарушение функций этих клеток не мешает формированию недавней памяти, но приводит к ее постепенному исчезновению. Р...
00:56, 07 Сен Учёные обнаружили, что искусственные подсластители ускоряют старение мозга В рамках нового исследования, опубликованного в журнале Neurology, специалисты изучили рацион питания более 12 700 взрослых в Бразилии. Оказалось, что у тех, кто потреблял больше всего низкокалорийных или бескалорийных подсластителей, в течение вось...
22:56, 14 Авг Учёные обнаружили, как астроциты восстанавливают повреждённую ткань мозга Наблюдения в живом мозге мышей показали, что специализированные астроциты после повреждения перемещают ядра дочерних клеток по собственным отросткам, где клетки заново формируют разрушенную сетьГруппа нейробиологов Цюрихского университета обнаружила...
00:56, 08 Авг Петербургские учёные сообщили о системе «охлаждения мозга» у динозавров Компьютерные технологии позволили группе Павла Скучаса сделать это открытие. Исследовательская группа СПбГУ под руководством доцента Павла Скучаса занималась исследованием динозавров и успела открыть миру несколько видов анкилозавров — динозав...
06:56, 24 Мар Ученые связали «возраст мозга» со сном и риском деменции Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско и Медицинского центра Бет Израэль Диконесс установили связь между «возрастом мозга», определяемым по активности во время сна, и риском развития деменции. Результаты работы опубликованы в ...
19:56, 16 Сен Учёные обнаружили, что понедельник — действительно “день тяжёлый” для мозга и тела Согласно медицинской статистике, по понедельникам выше уровень стресса, тревожности и даже самоубийств по сравнению с другими днями. Риск внезапно умереть от проблем с сердцем в этот день тоже повышается - аж на 19%. Исследователи решили пойти ещё д...
08:56, 23 Апр Учёные вырастили электронные компоненты внутри мозга живых мышей Новая технология позволяет формировать гибкие биоэлектронные структуры с использованием компонентов кровиУчёные из Университета Пердью (Purdue University) предложили радикально новый подход к нейроинтерфейсам: вместо имплантации готовых электродов о...
08:56, 28 Июл Ученые нашли способ поддержать работу мозга в пожилом возрасте Прием пищи в течение восьми-девяти часов в сутки может помочь сохранить когнитивные функции в пожилом возрасте. К такому предварительному выводу пришли специалисты Ратгерского университета в США. В исследовании участвовали 47 женщин в возрасте от 50...
19:56, 05 Авг Российские учёные замедлили рост рака мозга с помощью инфракрасного лазера Исследователи Саратовского государственного университета вместе с коллегами из России и Ирана предложили лечить глиобластому — наиболее агрессивную форму рака мозга — с помощью инфракрасного лазера. Выживаемость подопытных животных с привитой опухол...
20:56, 26 Авг Считывает и сразу лечит: ученые научили МРТ мгновенно перезагружать нейроны мозга Инженеры из Shanghai United Imaging Healthcare и Тяньцзиньского университета создали технологическую платформу uMR Shenguan, которая объединяет запись сигналов мозга, нейромодуляцию и анализ результатов в едином цикле. Система интегрирует интерфейс ...
04:56, 20 Апр Ученые нашли способ обратить старение мозга вспять, и это простой назальный спрей Ученые предлагают восстанавливать молодость мозга при помощи назального спрея С каждым годом жизни в мозге нарастает нейровоспаление. Именно оно стоит за возрастным туманом в голове, ухудшением памяти и повышенным риском разрушающей мозг болезни Аль...
02:56, 04 Апр Учёные разработали метод точечного управления связями между областями мозга приматов Исследователи из Института невронаук Дель Монте при Университете Рочестера представили метод, позволяющий управлять коммуникацией между конкретными областями коры головного мозга у игрунок — приматов, широко используемых в нейронауке. В отличи...
22:56, 16 Авг Искусственный интеллект ускоряет термоядерный синтез: учёные научили модель предсказывать результаты экспериментов с точностью 74% Учёные из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (LLNL) разработали модель, которая с высокой точностью предсказывает результаты экспериментов по термоядерному синтезу на национальном комплексе NIF. Разработанная модель продемонстриров...
00:56, 22 Сен Химия мозга может объяснить, чего не хватает искусственному интеллекту: учёные предложили биохимическую модель памяти Новая модель связывает память не только с обработкой информации, но и с химическими процессами, которые сопровождают эмоциональные и физиологические реакции Учёные предложили искать главное отличие человеческого интеллекта от ИИ в химии мозга: автор...
20:56, 24 Авг В Японии создали транзистор, который работает при температуре 600 °C С такими транзисторами GeForce RTX 5090 точно перестанет гореть Исследователи Университета Киото создали транзистор из карбида кремния (SiC), способный работать при температурах до 600 °C. Главная особенность разработки — не только рекордная термост...
03:56, 11 Апр В России создали принтер, который печатает микроэлектронику почти без расходников Не требуются растворителеи, жидкие чернила, связующие веществаРоссийские ученые разработали и подготовили к серийному производству принтер сухой аэрозольной печати, который позволяет быстро и относительно дешево изготавливать компоненты микроэлектро...
17:56, 13 Окт В Словении создали ультралёгкий автодом, который можно поставить на любой пикап Словенский производитель Podlunsek анонсировал облегченную версию жилого модуля Revolux для пикапов. Снаряжённая масса модели 2.5 составляет всего 706 кг, что делает ее одним из самых легких полноценных жилых решений в сегменте. Модуль сохраняет воз...
16:56, 26 Сен Учёные «Вектора» создали ИИ для подбора терапии ВИЧ Специалисты российского центра вирусологии «Вектор» разработали модели машинного обучения, которые определяют тропность штаммов ВИЧ-1 — способность вируса заражать определённые типы клеток. От этого показателя зависит, какой препарат подойдёт пациен...
15:56, 25 Авг В России создали материал, который скоро появится в двигателях самолётов и ракет. И он изменит всё Что будет, если скрестить прочность керамики с пластичностью металла, а затем проапгрейдить это всё цирконием? А вот наши учёные не стали гадать и сделали это, получив материал, который не боится даже адского пламени. Как это может изменить наши сам...
04:56, 03 Июл Российские инженеры создали умного складского робота, который сам строит себе маршрут Ему не нужен ни водитель, ни удалённый операторСпециалисты из Московского авиационного института (МАИ) вместе с компанией «Статус консалт» разработали умную беспилотную грузовую платформу. Такой роботизированный грузчик может использоваться для пере...
08:56, 28 Авг Российские учёные создали светоуправляемую плёнку для вычислений Исследователи из российского Университета ИТМО, Швейцарии и Китая разработали тончайшую кремниевую мембрану, которая позволяет управлять световыми импульсами на гигагерцовых частотах. Устройство представляет собой метаповерхность — структуру из множ...
15:56, 14 Авг Томские учёные создали ткань, защищающую от токсинов В пресс-службе Минобрнауки РФ сообщили, что учёные Томского государственного университета разработали и запатентовали ткань, способную защищать кожу от токсичных веществ. Материал может применяться в спецодежде для пожарных, спасателей и медиков, ра...
12:56, 11 Сен Томские учёные создали чипы для радаров и дронов Специалисты Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники завершили создание и испытания полного комплекта из четырёх кремниевых интегральных схем для СВЧ-приёмопередатчиков. Тестирование на сложном измерительном оборуд...
12:56, 09 Авг Учёные создали солнечный элемент без токсичных примесей Устойчивость к дефектам и КПД 10% добавляют шансов на массовое использование панелей. Ученые в Соединенных Штатах создали солнечный элемент с квантовыми точками, который имеет эффективность преобразования фотонов в электроны 85%. Также говорят, что ...
07:56, 08 Авг Учёные США создали движущиеся реснички с памятью из полимера Управлять «нанороботом» поможет магнит и свет. Учёные из Университета штата Северная Каролина и Университета Элон (США) создали движущиеся реснички с памятью из полимера. Среди возможностей разработки движения, зависимо от света и магнит...
08:56, 12 Июн Российские учёные создали панель, снижающую шум на 30% без утяжеления Специалисты Нижегородского государственного архитектурно-строительного университета (ННГАСУ) и Института проблем машиностроения РАН разработали стальную панель толщиной 1 см с сеткой миниатюрных резонаторов. Резонаторы колеблются в противофазе со зв...
23:56, 07 Июн Ученые МГУ создали систему оценки биологического возраста В пресс-службе Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова сообщили, что ученые вуза совместно с коллегами из других стран представили транскриптомные «часы старения» под названием tAge. Разработка описана в журнале «N
Топ новости часа