Ученые из Израиля и США создали логическую схему из культуры нейронов. Клетки из гиппокампа крысиных эмбрионов сформировали на стеклянной подложке, выполняющий роль логического элемента "И", квадрат со стороной меньше миллиметра.
За счет использования культуры клеток вместо отдельно взятых нейронов удалось повысить надежность схемы до 95 процентов правильных срабатываний. Это по-прежнему на порядки больший по сравнению с электронными схемами процент ошибок. Но результат, полученный в данной работе, значительно превосходит результаты, полученные в экспериментах на единичных нейронах.
На иллюстрации показано устройство элемента - островок в середине верхней перемычки связан с двумя отростками (внизу, в основании подковы, связи между нейронами отключены блокатором ионных каналов), которые выполняют роль входов. Не показанные на фотографии электроды стимулируют клетки "отростков", и те ретранслируют сигнал дальше: уже по живым аксонам в результате обычной синаптической передачи. Нейроны "островка" складывают приходящие импульсы, и если в итоге оказывается превышен некоторый порог - выдают импульс на выходе. Подобрав ширину перемычек к островку, ученые добились того, что сигнал на выходе стал появляться только тогда, когда стимулируются нейроны на обоих входных отростках.
Элемент "И" выдает сигнал только когда получает сигнал на первый и на второй вход. В микроэлектронике это один из самых простых элементов, наряду с элементом "ИЛИ" (выход активен тогда, когда активен любой из входов), но именно из таких простых частей строятся сложные схемы. Если ученые научатся получать достаточно надежные нейронные сети с заданными свойствами на биологической основе, то в перспективе становится возможным создание нейроинтерфейса (прямой связи мозга с электронными устройствами).
За счет использования культуры клеток вместо отдельно взятых нейронов удалось повысить надежность схемы до 95 процентов правильных срабатываний. Это по-прежнему на порядки больший по сравнению с электронными схемами процент ошибок. Но результат, полученный в данной работе, значительно превосходит результаты, полученные в экспериментах на единичных нейронах.
На иллюстрации показано устройство элемента - островок в середине верхней перемычки связан с двумя отростками (внизу, в основании подковы, связи между нейронами отключены блокатором ионных каналов), которые выполняют роль входов. Не показанные на фотографии электроды стимулируют клетки "отростков", и те ретранслируют сигнал дальше: уже по живым аксонам в результате обычной синаптической передачи. Нейроны "островка" складывают приходящие импульсы, и если в итоге оказывается превышен некоторый порог - выдают импульс на выходе. Подобрав ширину перемычек к островку, ученые добились того, что сигнал на выходе стал появляться только тогда, когда стимулируются нейроны на обоих входных отростках.
Элемент "И" выдает сигнал только когда получает сигнал на первый и на второй вход. В микроэлектронике это один из самых простых элементов, наряду с элементом "ИЛИ" (выход активен тогда, когда активен любой из входов), но именно из таких простых частей строятся сложные схемы. Если ученые научатся получать достаточно надежные нейронные сети с заданными свойствами на биологической основе, то в перспективе становится возможным создание нейроинтерфейса (прямой связи мозга с электронными устройствами).
Обсуждения Логический элемент