Біоніка майбутнього. У США створили гібридну систему з живих клітин мозку та електроніки

Науковці Принстонського університету розробили гібридний тривимірний пристрій. Він інтегрує живі нейрони в електронну мережу для виконання складних обчислювальних завдань.

Про це повідомляє Interesting Engineering.

Для створення гібрида вчені використали передові методи виготовлення 3D-сітки з мікроскопічних металевих дротів та електродів. Цю структуру вкрили надтонким гнучким шаром епоксидної смоли, що імітує м’яку текстуру справжньої тканини мозку.

Використовуючи сітку як каркас, дослідники виростили прямо в ній десятки тисяч живих нейронів. Клітини проростали крізь сітку та перепліталися з нею, дозволяючи електроніці взаємодіяти з біологічною мережею безпосередньо зсередини.

Така система залишалася стабільною понад шість місяців. Архітектура «навиворіт» дала змогу електроніці одночасно записувати сигнали та стимулювати клітини.

В результаті тривалої еволюції алгоритм навчився точно розпізнавати складні схеми електричних імпульсів. Гібридний пристрій успішно визначав просторові джерела та часові закономірності, обробляючи дані про місце і час надходження сигналів подібно до природного мозку.

«Система правильно розрізнила шаблони в обох тестах. Дослідники сказали, що сподіваються масштабувати систему до моменту, коли вона зможе виконувати дедалі складніші завдання», — зазначили дослідники.

Хоча першочергово проєкт розробляли для нейробіології, він має потенціал розв’язати енергетичну кризу в галузі штучного інтелекту. Сучасні дата-центри споживають гігантські обсяги електрики, тоді як людський мозок виконує складні розрахунки у мільйон разів ефективніше.

Сам винахід є частиною напряму Wetware Computing. Раніше вчені створювали подібні системи переважно у двовимірному форматі — наприклад, розроблений у 2022 році плаский шар нейронів DishBrain, який навчився грати в аркаду Pong.