Главная  Информация для покупателей  Новости науки  Создана система, которая соединяет искусственные нейроны с живыми

Создана система, которая соединяет искусственные нейроны с живыми

09 марта 2020


Нейронные сети являются основой функционирования головного мозга. Они содержат синапсы, которые играют ключевую роль во всех совершаемых с информацией операциях: её получение, передача, обработка и дальнейшее хранение в памяти. Сеть нейронов имеет уникальную структуру, но уже сейчас ученые могут создавать искусственные объекты, в частности, синапсы и нейроны. С помощью современных технологий и мощного измерительного оборудования появилась возможность соединять компьютер и мозг — происходит это благодаря специальным системам, в которых происходит имитация настоящего синапса посредством мемристоров.

Нейроны обмениваются информацией, и чем дольше происходит воздействие, тем передача сигналов более явная и эффективная. Между биологическими нейронами протекает определённого рода заряд, поскольку они — элементы электронные. Чтобы произвести передачу сигнала между настоящим нейроном и его искусственной версией, ученые создали специальную систему с мемристорами, соединяющими биологические и искусственные нейроны, обменивающиеся между собой информацией. Искусственный нейрон — это интегральная схема, в её составе находятся миллионы транзисторов. Кремниевый нейрон способен генерировать электрические импульсы, передающиеся на мемристоры и затем проходящие через микроэлектроды. Эти импульсы задают напряжение, напоминающее то, что формируется при взаимодействии биологических нейронных импульсов в головном мозге человека. Устройство назвали синаптором, поскольку гибридный синапс обладает той же пластичностью, что и биологический.

В первой части созданной учеными системы происходит движение сигнала от искусственной клетки к живой, вторая часть возвращает его или передает новый. Удивительно то, что система работает не внутри какого-либо оборудования или даже помещения — элементы системы связаны между собой посредством интернета, передают данные через протокол UDP, и при этом физически располагаются в различных точках мира: Цюрихе (Швейцария), Саутгемптоне (Великобритания) и Падуе (Италия). Ученые продемонстрировали работу данной системы, смоделировав потенциацию синапсов гиппокампа. Кремниевый нейрон в этой системе являлся источником электрических сигналов заданной частоты, мемристоры задавали пластичность пути передачи сигналов, то есть меняли сопротивление для полноценной передачи сигналов биологический нейрон. В результате живая клетка получала импульс и реагировала на него повышением и сохранением активности.

inf019-04-19-imgs_SMM_Feb_2019_0005_29

Другая информация
29 июля 2021
Ученые выяснили, почему сияет горный лак

Во время своих экспедиций на корабле HMS Beagle с 1832 по 1836 год молодой Чарльз Дарвин описал конкретные скальные образования у берегов Южной Америки как «черную сверкающую скалу», которая «блестит ярче всего, когда поворачивается к свету».

26 июля 2021
Создана новая платформа для медицинской визуализации на основе ультразвука

Ученые создали новую платформу для развития диагностической помощи, состоящую из ультразвукового зонда на кристалле в паре с мобильным устройством и интерпретацией изображений под управлением искусственного интеллекта и облачным взаимодействием.

22 июля 2021
Представлен новый статистический анализ спектров ДЭЯР (ENDOR)

Статистический анализ спектров/сигналов ДЭЯР долгое время был мало изучен, возможно, из-за высокой частоты систематических ошибок, которые трудно моделировать.

19 июля 2021
Ученые говорят об антигенных волнах вирусно-иммунной коэволюции

Ученые решили сформулировать подобный процесс выхода вируса в терминах низкоразмерной волны, движущейся в антигенном пространстве.

15 июля 2021
Большие лесные пожары мобилизуют ртуть

Огонь может улетучивать до 99% ртути, содержащейся в растительности и почве. Газообразная ртуть может оставаться в атмосфере в течение многих лет и перемещаться вокруг планеты.

Вся информация


Сайт использует файлы cookies. Продолжая просматривать сайт Вы соглашаетесь с использованием cookies. Хорошо!