Главное: Американские исследователи создали устройство, способное передавать сигналы при крайне низком напряжении — таком же, при котором наш мозг направляет сигналы по нейронам. Это еще один шаг в направлении создания компьютеров, работающих, как искусственный мозг.
Детали: Исследователи из Массачусетского университета в Амхерсте создали нейроморфный мемристор на основе белковых нанонитей. Это своего рода модификация искусственного мозга, которая способна передавать сигналы при низком напряжении (нескольких десятков милливольт). Статья об этом опубликована в Nature Communications.
Мемристор — это пассивный элемент в микроэлектронике, способный изменять своё сопротивление в зависимости от протекавшего через него заряда.
Как сообщает Naked Scienсe, одним из препятствий для создания нейроморфных вычислительных устройств было то, что большинство компьютеров работают при напряжении выше одного вольта. Однако, напряжение сигналов, которые наш мозг направляет по нейронам — всего лишь 80 милливольт. Теперь, благодаря использованию белковых нанонитей, удалось создать мемристоры, работающие при «неврологических» значениях напряжения.
«Впервые вычислительное устройство может работать при том же уровне напряжения, что и человеческий мозг. Люди, вероятно, даже не осмеливались надеяться, что мы сможем создать устройство, которое будет столь же энергоэффективным», — заявил соавтор исследования Цзюнь Яо.
Электропроводящие нити для устройства были получены из белков бактерий Geobacter sulfurreducens. Они ряд преимуществ: белковые наноструктуры стабильны в водных растворах и биологических жидкостях, для их производства не требуются высокоэнергетические процессы и токсичные химические вещества.
Устройство состоит из двух серебряных электродов на силикатной подложке. Пространство между электродами заполнено бактериальными наноструктурами. Подача сигналов на электроды приводит к тому, что в нанонитях возникают новые соединения и разветвления размером в сотни раз меньше диаметра человеческого волоса. Этот процесс отдаленно напоминает возникновение новых связей в мозге человека во время обучении.
В тему: Сегодня мы писали о том, что ученые научились проникать в сны и моделировать их.
В феврале 2020 года сообщалось, что исследователи рассказали, как затормозить старение мозга.