Журнал Nature Communications опубликовал материалы исследований шведских ученых, которые впервые создали искусственный нейрон на основе электрохимических транзисторов, напечатанных на подложке. Нейрон способен обучаться подобно настоящим нервным клеткам и интегрироваться в живой организм. Искусственный нейрон заставил растение венерина мухоловка захлопнуться, несмотря на отсутствие добычи.
Это направление исследований сейчас очень востребовано, так как открывает новые возможности для создания протезов нового поколения, а также для создания интерфейсов “мозг-машина”. Все это станет возможным при условии успешной интеграции искусственных нейроморфных устройств с биологическими системами.
Как правило, для этих целей используются устройства на основе кремния. Но они слишком жесткие, биологически не совместимые, а принцип их работы сильно отличается от биологических принципов передачи сигналов. Шведские ученые использовали органические полупроводники, которые гораздо ближе к настоящим нейронам.
Ранее ученые создали биосовместимые электрохимические транзисторы, напечатанные на тонкой пластиковой фольге. Объединив несколько таких устройств в одну схему, ученым удалось создать аналог нейрона и синапса – места контакта двух нервных клеток.
Полученные искусственные нейроны работали при напряжении менее 0,6 В, что почти на порядок ниже, чем напряжение, которое требовалось предыдущим устройствам. Именно это создавало проблему для их использования в интеграции с живыми организмами. Далее ученые подключили венерину мухоловку – хищное растение, которое использует насекомых в качестве пищи, ловя их специальным аппаратом-ловушкой. Они смогли заставить растение закрыть ловушку, несмотря на то, что в ней не было добычи. Специалистам также удалось продемонстрировать обучаемость искусственного синапса.
Созданные локализованные искусственные нейронные системы могут быть интегрированы с биосигнальными системами растений, беспозвоночных и позвоночных животных.
