Ученые создали искусственный нейрон

Он работает как «живой» и расходует всего 0,1 вольта.

Инженеры Университета Массачусетса в Амхерсте создали искусственный нейрон, который почти полностью повторяет электрические функции биологических клеток, потребляя при этом минимальное количество энергии, пишет Interesting Engineering (перевод — сайт Charter97).

Нейрон построен с использованием белковых нанопроводов, синтезированных из бактерий, способных вырабатывать электричество. Он работает на 0,1 вольта — примерно столько же, сколько у нейронов в организме человека. Ранее искусственные аналоги потребляли в 10 раз больше напряжения и в 100 раз больше энергии, что делало их непрактичными для интеграции с живыми клетками.

«Наш мозг обрабатывает огромное количество данных при невероятно низком энергопотреблении, особенно по сравнению с крупными ИИ-моделями вроде ChatGPT», — говорит Шуай Фу, ведущий автор исследования. Для сравнения, мозг использует около 20 ватт, тогда как большая ИИ-модель требует более мегаватта.

Низковольтная конструкция открывает возможности для создания компьютеров и медицинских устройств, способных напрямую взаимодействовать с клетками. «Современные сенсорные системы для ношения довольно громоздки и неэффективны: сигнал от организма приходится усиливать, что увеличивает энергозатраты и сложность схем. Наши нейроны позволяют обходиться без этого», — поясняет профессор Джун Яо.

Ранее команда уже использовала белковые нанопроводы для создания электрической биопленки, «электронного носа» для диагностики заболеваний и устройств, собирающих электричество из воздуха. Новый искусственный нейрон продолжает исследование на стыке биологии и вычислительной техники и может стать шагом к сверхэффективным вычислительным системам будущего.