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
27 декабря 2021
Изучены особенности структуры микобактериальной АТФ-синтазы для борьбы с туберкулезом

Одной из стратегий борьбы с растущей угрозой туберкулеза является выявление множества ингибиторов, действующих на разные участки микобактериальной АТФ-синтазы.

23 декабря 2021
Испытан новый метод квантовой магнитной визуализации на примере органелл железа в улитке голубя

Подтвердились предположения о неуловимых физиологических ролях кутикулосом, которые, как оказалось, в основном состоят из ферригидрита оксида железа.

20 декабря 2021
Выявлена структура бактерий, опосредующих круговорот углерода в почве

Для этого ученые измерили динамику ассимиляции углерода различными микроорганизмами при их взаимодействии в почве.

16 декабря 2021
Нейроны Hugin+ связывают гомеостат сна и нейроны циркадных часов

Ученые описали механизм, с помощью которого сон иногда может происходить в неправильное циркадное время суток. Все зависит от активности нейронов Hugin+.

13 декабря 2021
Белки холерного вибриона образуют трехсторонний цитолитический токсин

Этот токсин может способствовать приспособленности и потенциалу вирулентности холерного вибриона в различных средах и организмах-хозяевах.

Вся информация


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