Научный коллектив Принстонского университета разработал инновационную вычислительную архитектуру, объединяющую живую нервную ткань с электронными компонентами. Уникальная разработка получила статус трёхмерного биоэлектронного компьютера.
В отличие от предыдущих опытов, ограничивавшихся плоскими культурами клеток или изолированными 3D-кластерами с поверхностным мониторингом, авторы проекта создали сложную пространственную структуру. Они спроектировали 3D-матрицу из микроскопических электродов и проводников на тонкой полимерной подложке, на которой успешно вырастили десятки тысяч нейронов, образовавших полноценную вычислительную сеть.
Данная методика обеспечила беспрецедентную точность в считывании и стимуляции нейронной активности. Наблюдая за формированием связей в течение полугода, ученые смогли настроить взаимодействие между нейронами и обучить систему распознавать специфические паттерны электрических импульсов.
В ходе практических испытаний прототип успешно классифицировал два типа сигнальных наборов. В перспективе разработчики намерены усложнить функционал системы, масштабируя решаемые ею задачи.
Ведущий автор исследования Кумар Мритунджай отмечает, что эта технология открывает новые горизонты не только в изучении механизмов когнитивных процессов, но и в терапии дегенеративных расстройств нервной системы.
Несмотря на то что основной задачей было изучение фундаментальных принципов работы мозга, ученые обратили внимание на прикладной потенциал системы в контексте энергоэффективности. Ассистент профессора Тянь-Мин Фу подчеркнул, что человеческий мозг справляется с когнитивными задачами, потребляя в миллион раз меньше энергии, чем современные вычислительные мощности искусственного интеллекта.
Источник: iXBT
