Новости

Искусственную клетку мозга научили запоминать информацию — пока только в рамках компьютерной модели

Фото: Live Science
Прототип искусственного нейрона

Французские ученые смоделировали искусственную клетку мозга и научили ее «помнить» информацию несколько миллисекунд. Это достижение приближает нас к появлению компьютеров, которые работают как человеческий мозг.

Исследование опубликовано в журнале Science, коротко о нем рассказывает Live Science.

Современные компьютеры делают невероятное, но тратят много энергии. Человеческий мозг, напротив, экономичен — энергии, содержащейся в двух бананах, ему хватит, чтобы работать целый день. Не совсем понятно, почему он так эффективен. Но ученые решили сделать компьютер более похожим на мозг. Для этого они использовали энергию ионов — именно с помощью этих заряженных частиц наш мозг создает электрические импульсы. 

Искусственные нейроны

Ученые создали компьютерную модель искусственных нейронов, которые могут генерировать электричество как настоящие клетки мозга.

Члены команды сымитировали потенциал-зависимые ионные каналы. Для этого они смоделировали тонкий слой воды между листами графена. Они охарактеризовали модель как квазидвухмерную щель. Свойства частиц в двумерном пространстве отличаются, кроме того, в 2D они реагируют активней, чем в 3D.

Кроме того ученые сымитировали генерацию и передачу потенциалов действия. В мозге потенциалы (всплески электрической активности) переходят от клетки к клетке, так передается информация.

Команда исследователей протестировала модель. В электрическом поле проходящие через канал ионы начали образовывать червеобразные структуры. Причем структуры исчезали достаточно медленно, чтобы оставить после себя «память».

Эта «память» о предыдущем состоянии длилась несколько миллисекунд, примерно столько требуется реальным нейронам, чтобы создать потенциал действия и вернуться в состояние покоя. В клетках мозга именно потенциал действия приравнивают к клеточной памяти.

Создавая память

Описанная модель — версия мемристора, или резистора памяти. Такой электрический элемент умеет сохранять информацию. Существующие мемристоры не используют жидкость, как это делает мозг. Однако после успешной работы с компьютерной моделью команда ученых создала физическую модель искусственного нейрона и уже начала проводить на ней эксперименты.

Учёные вырастили мини-мозг, который может сокращать мышцы

Разработано компьютерное устройство, способное учиться по ассоциации, как человеческий мозг

Читайте также
Ученые смогли увидеть, как мозг создает воспоминания
Ученые смогли увидеть, как мозг создает воспоминания
Всё дело в особых волнах.
Найден способ общаться со спящими людьми, не разбудив их
Найден способ общаться со спящими людьми, не разбудив их
В «интерактивном сновидении» спящие люди могут следовать инструкциям и отвечать на вопросы.
Разработан «клей для мозга», спасающий от инвалидности после тяжелых травм
Разработан «клей для мозга», спасающий от инвалидности после тяжелых травм
В настоящее время не существует клинических методов лечения тяжелых ЧМТ.