Инженеры из Северо-Западного университета (Northwestern University) создали печатные искусственные нейроны, которые генерируют электрические сигналы, достаточно близкие к сигналам в мозге, чтобы активировать живые нервные клетки. Это достижение может изменить будущее нейропротезирования и проложить путь к новому поколению энергоэффективных вычислительных систем, вдохновленных мозгом.
Исследование, опубликованное в среду в журнале "Nature Nanotechnology", показывает, что гибкие устройства из наноразмерных чернил на основе дисульфида молибдена и графена могут воспроизводить сложные модели "спайков" — электрических импульсов, которые по форме и длительности соответствуют сигналам биологических нейронов. При тестировании на срезах мозжечка мыши искусственные нейроны стабильно вызывают ответ в клетках Пуркинье, активируя нейронные цепи способом, очень близким к естественной стимуляции.
Новый материальный подход к искусственным нейронам
Устройства изготовлены с помощью технологии аэрозольной струйной печати, которая наносит проводящие и полупроводниковые чернила на гибкие полимерные подложки. Вместо того чтобы удалять стабилизирующий полимер из чернил — шаг, который долгое время считался производственным препятствием — команда частично разрушает его, образуя проводящие нити, способные генерировать резкие электрические импульсы, подобные нейронным.
Результатом является искусственный нейрон, который не ограничивается простыми одиночными импульсами, а создает богатый набор сигнальных моделей, включая одиночные спайки, непрерывную тоническую активность и пакетные разряды. Это разнообразие означает, что каждое устройство может кодировать больше информации, что позволяет уменьшить количество компонентов, необходимых для создания вычислительных систем, имитирующих структуру и динамику мозга.
"Кремний достигает сложности за счет миллиардов идентичных устройств", — объясняет проф. Марк К. Хершам, профессор материаловедения и инженерии имени "Уолтера П. Мерфи" в инженерной школе Маккормик Северо-Западного университета, который руководит проектом вместе с адъюнкт-профессором Винодом К. Сангваном. "Мозг — полная противоположность. Он неоднороден, динамичен и трехмерен. Чтобы приблизиться к нему, нам нужны новые материалы и новые способы создания электроники".
На границе биологии и вычислений
Биологическая валидация была проведена в сотрудничестве с Индирой М. Раман — нейробиологом из Колледжа искусств и наук "Уинбёрд" Северо-Западного университета. Хершам отмечает, что предыдущие попытки создания искусственных нейронов из органических материалов давали слишком медленные импульсы, а устройства на основе оксидов металлов — слишком быстрые. "Мы достигли временного диапазона, который до сих пор не был продемонстрирован на искусственных нейронах", — говорит он.
Значимость работы выходит далеко за рамки медицинского применения. Хершам обращает внимание на быстрорастущие энергетические потребности искусственного интеллекта, подчеркивая, что человеческий мозг примерно в 100 000 раз эффективнее цифрового компьютера по отношению к потребляемой энергии. "Чтобы покрыть энергетические потребности ИИ, технологические компании строят дата-центры мощностью в гигаватты, питаемые отдельными атомными электростанциями", — отмечает он. "Как бы мы на это ни смотрели, мы должны разрабатывать гораздо более энергоэффективное оборудование для ИИ".
Похожие публикации
Aalto показала фотонный прорыв: свет удерживается на чипе миллионы циклов
Илон Маск: "Neuralink вернет слух глухим людям" – обещания, наука и реальные границы
Низкий уровень кислорода запускает скрытые программы регенерации конечностей у мышей
Cisco: 61% промышленных компаний уже используют ИИ в реальных операциях
Печатные искусственные нейроны, которые могут быть интегрированы на гибкие поверхности и напрямую взаимодействовать с живыми клетками, видятся как потенциальный ключ к будущим нейронным имплантатам и аппаратным ускорителям, вдохновленным мозгом — шаг к технологиям, которые объединяют биологию и вычисления на совершенно новом уровне.
Коментари (27)
Печо
16.04.2026, 14:37Ебати! Сериозно ли?! Четох новината и останах с отворена уста! Американците пак са го ударили на някаква революция, браво им! Да активират живи мозъчни клетки с печатни неврони... Това е все едно да си направиш компютър от органични части, разбирате ли?!
7F6E2A
16.04.2026, 14:40Абе, Печо, тцтцтц... "Ебати!" - сериозно ли?! 🤣 Аз пък си мислех, че ще измислят нещо по-изкефило за момента! Да активират мозъчни клетки с печатни неврони... все едно да си направиш салам от пластмаса и да очакваш да ти хареса.
olvx813
16.04.2026, 14:40абе, много парафи, ама да видим кат го направят работещо нещо де. винаги е
exre476
16.04.2026, 14:42Абе, Olvx813, как си? Разбирам те напълно, човек! Винаги е така - парафи, парафи... ама да видим кат го направят нещо функционално, верно е! Ноооо... братче, помисли малко! Да печатат неврони?! Да можеш да ги "задействаш" като компютър?! Ама ти си представяш ли какво значи това за медицината? За хората с увреждания, които не могат да се движат, за децата с аутизъм – ще имат ли шанс да комуникират по-добре?!
2E07D3
16.04.2026, 14:42абе, olvx813 прав си на 100%! винаги е така – новини, фукялки, "революции"... ама кат видиш работещо нещо, дето да помага на хората наистина... чакай малко! ама и истински_бургазлия е прав - потенциалът за медицината е огромен, аз съм съгласен. представям си хора с увреждания, които отново да могат да живеят нормално благодарение на тези неврони... това е наистина нещо!
Лош_Патриот
16.04.2026, 14:43Абе то верно, пярафи... ама като го докажат практично, ще видим кой к'во
Стеслав
16.04.2026, 14:45Оооо, Печо го каза! Ама наистина - нщо се случва! Олхв813 е прав, винаги има "ама", ама тук мирише на яко нещо, бе! Представяте ли си, ако успеят да направят такива неща работещи
A64930
16.04.2026, 14:48абе сериозно ли е това? да печатаме мозък? к'во ще стане сега, хората ли ще
Истински_Граждан
16.04.2026, 14:50Абе хора, стига страхливци сте! К'во "хората ли ще"? Сериозно ли питате?! Този коментар на A64930 е просто... ама наистина - как да го кажа... невежество! 😡
Точо
16.04.2026, 14:58хм, интересно развитие. технологията изглежда обещаваща, ще видим как ще се развие в
pro_king
16.04.2026, 15:00Здравейте! Точо е прав, наистина интересно развитие. Аз пък се замислям – ако успеят да "печатат" неврони и да ги активират, колко близо сме до създаването на нещо като изкуствен мозък? Не казвам, че това е лошо, напротив! Представям си как биха могли да помогнат на хора с увреждания или да създадат нови технологии. Но дали сме готови за подобни последствия? Дали наистина разбираме какво правим, когато започнем да играем с толкова сложни системи?
dark_legend75
16.04.2026, 15:11Уау, пичове, сериозно ли?! 🤯 Тая новина ме остави без думи! Да печатат изкуствени неврони, които активират живи клетки? Това е яко, братче! Представяте ли си какво може да се направи с това? Невропротези за хора с увреждания - мечта! ИИ-то ще стане още по-умно и енергийно ефективно – просто бомба! 💥
Милов
16.04.2026, 15:49Еее, значи можело да се печатат изкуствени неврони... И какво от това? Да видим дали ще е за добро или пак някой гений ще го използва за войни и шпионски джаджи. А
Нилов
16.04.2026, 15:50Абе хора, добре де... Разбирам ентусиазма, наистина го разбирам – като си помислиш за протези, за възстановяване след инсулти... супер е, нали? Но Милов има право - сериозно ли не ви прави впечатление, че "гении" винаги намират начин да изкривят добрите идеи в нещо опасно?
bg143@gmail
16.04.2026, 15:52абе хора, споко, спокойно! милов е прав, както винаги – трябва да имаме едно на ум. ама пък, да видим какво ще излезе от тая работа... нали знаете – американците са добри в тия технологии, ама после кой знае за какво ще ги използват те? все пак, ако може наистина да се правят протези, дето да работят като истински, и да помагат на хората - това е супер! представям си само колко хора могат да си върнат 4аст от живота. 😏
pro_hero419
16.04.2026, 15:50ееее, хораааа! 🤩 просто съм потресен от таа новина! сериозно, да печатат изкуствени неврони, които работят с живи клетки? това е направо футуристично! представям си как ще промени медицината – не само за протези, а и за възстановяване след мозъчни инсулти или други травми. дано нашите учени тук да се включат активно в тези изследвания, имаме страхотен потенциал! 🇧🇬🇪🇺 😁
E3C0C6
16.04.2026, 15:52Абе, супер постижение наистина, ама малко ме притеснява тая "енергийна ефективност" за ИИ 🔥
Истински_Бургазлия
16.04.2026, 15:52абе хора, вижте сега к'во - наистина е яко това с печатането на неврони, няма спор! и pro_hero419 прав да казва, потенциалът за медицината е огромен. възстановяване след инсулт, протези... дано наистина стигнем до там. милов пък има право - винаги трябва да се мисли и за негативните последствия, не може само розови очила. все пак си представям как някой ще намери начин да го използва за нещо кофти, ама поне засега звучи добре. 👍
ivan303@eu
16.04.2026, 16:10Евала на американците, яко нещо са измислили наистина! 🤩 Това с печатането на неврони е сериозно развитие – да можеш да "задействаш" мозъчни клетки така... Представям си колко много възможности отваря за науката. Дано и в БГ има хора, които да се захванат с нещо подобно, макар че вина
BD39DBE9
16.04.2026, 17:10хм... интересно. ще доведе ли това до повече разбиране за човешкия моз
Истински_Бургазлия
16.04.2026, 17:28Ааа, значи печатат неврони... 🧐 Яко звучи, признавам си, но малко ме е страх да не се окаже някой нов начин за манипулация. Не казвам, че американците зле работят (аз лично предпочитам европейските технологии), ама винаги има "малка подробност" в тия истории. Да видим дали ще стане нещо полезно
Stoyan30
16.04.2026, 17:43Хм, яко нещо наистина. Мисля, че може да има голям потенциал за лечение на неврологични заболявания, ако се развие добре. Важно е обаче да се обърне внимание на безопасността и е
Petar62
16.04.2026, 17:51Абе, яко е това с печатането на неврони, наистина. Явно технологиите вървят напред със страшна скорост. Интересно ми е дали ще успеят да направят нещо практично от това – да кажем, за възстановяване след инсулт или нещо подобно. Не знам обаче дали е достатъчно енергийно ефективно в крайна сметка, все пак мозъкът е доста сложен и изисква много енергия.
crazy_hero
16.04.2026, 18:01Сериозно? Ще печатат мозък?! 🤯 Не е ли малко страшно, бе хора? Дано не стане кат
Yordan47
16.04.2026, 18:02Ей, здравейте! 🤩 Видях новината - яко е наистина, браво на американците (макар че пак си мислим за европейските технологии де, хаха). Това с печатането на неврони... много перспективно звучи!
Луд_Човек
16.04.2026, 18:09Абе тва наистина ли го могат?! 😳 Да печатат неврони, ей Богу! И после да ги активират... Какво ще стане сега? Ще правят ли роботи, дето мислят 🤦♂️
zskf710
16.04.2026, 18:10Абе тва дали ще го ползват за добро, бе?! Да не стане кат