Электронный нейрон: ученые СГУ создали «кирпичик» для искусственного мозга

Ученые Саратовского государственного исследовательского университета имени Н.Г. Чернышевского разработали электронное устройство, которое имитирует работу настоящих нервных клеток. Это открытие может ускорить создание отечественных нейропротезов и помочь в изучении работы мозга.

Секрет разработки — в специальной схеме с асимметричным диодным блоком. Генератор имитирует «спайки» — электрические импульсы, которые нейроны используют для общения между собой. Частоту импульсов можно регулировать, меняя параметры колебательного контура. Форму сигнала изменяют, добавляя или убирая диоды. Схема разработки вдвое проще аналогов: состоит из 7 элементов вместо 14.

«Это как LEGO-блок для сборки спайковых искусственных нейросетей», – пояснил один из авторов разработки, профессор кафедры динамического моделирования и биомедицинской инженерии СГУ Владимир Пономаренко.

По мнению исследователей, изобретение может применяться не только для изучения работы нейронных сетей. Оно имеет перспективы в нейропротезировании для создания имплантов, заменяющих поврежденные нервные клетки, и в робототехнике — для разработки более «умных» сенсорных систем.

Существующие аналоги либо слишком примитивны, либо чрезмерно сложны. Авторы считают, что им удалось найти «золотую середину» — их разработка достаточно точна, чтобы имитировать биологические процессы, но при этом проста в производстве.

Ученые уже работают над созданием сети из таких «электронных нейронов». Это позволит моделировать сложные состояния мозга и искать способы борьбы с нейродегенеративными заболеваниями. А создание электронные схем, которые ведут себя как настоящие нейроны, поможет в разработке более эффективных нейрокомпьютеров и медицинских технологий.

Исследование поддержано грантом Российского научного фонда.