Саратовские учёные создали электронный нейрон, способный имитировать работу биологических клеток мозга

Новый электронный элемент воспроизводит так называемые «спайки» — короткие электрические импульсы, с помощью которых нейроны обмениваются информацией. Основой устройства стала оригинальная схема с асимметричным диодным блоком. Частоту импульсов можно регулировать, изменяя параметры колебательного контура, а форму сигнала — добавляя или убирая диоды. При этом схема оказалась вдвое проще существующих аналогов: она состоит всего из семи элементов вместо четырнадцати.

«Это как LEGO-блок для сборки спайковых искусственных нейросетей», — пояснил Владимир Пономаренко, профессор кафедры динамического моделирования и биомедицинской инженерии СГУ имени Н.Г. Чернышевского.

По словам исследователей, новая разработка открывает широкие перспективы не только в изучении нейронных сетей, но и в нейропротезировании — для создания имплантов, заменяющих повреждённые нервные клетки. Также устройство может быть использовано в робототехнике при разработке более чувствительных и «умных» сенсорных систем.

В отличие от существующих моделей, которые либо слишком примитивны, либо чрезмерно сложны, саратовская разработка сочетает точность имитации биологических процессов с простотой конструкции и экономичностью производства.

В настоящее время учёные работают над созданием сети из таких электронных нейронов. Это позволит моделировать сложные состояния мозга и искать пути борьбы с нейродегенеративными заболеваниями. Кроме того, специалисты продолжают разрабатывать новые электронные схемы, максимально приближенные по поведению к настоящим нейронам, что поможет продвинуться в создании эффективных нейрокомпьютеров и инновационных медицинских технологий.

Исследование поддержано грантами Российского научного фонда и Научного центра «Идея». Первые результаты опубликованы в международном научном журнале Chaos, Solitons & Fractals.

Фото: СГУ