Исследователи Принстонского университета создали устройство, которое объединяет живые клетки мозга с гибкой электроникой. Называется оно 3D-MIND — и это не просто красивая концепция: система уже работает стабильно на протяжении шести месяцев.
Внутри устройства — около 70 000 биологических нейронов, выращенных в лаборатории. Они проросли сквозь трёхмерную электронную сетку из мягких материалов, похожих по свойствам на мозговую ткань. Встроенные электроды следят за активностью клеток и могут посылать им сигналы обратно.
Главная проблема, которую пытаются решить учёные, — энергопотребление. Тянь-Мин Фу, один из авторов исследования и сотрудник Принстонского института нейронаук, объяснил это так: человеческий мозг потребляет в миллион раз меньше энергии, чем современные ИИ-системы при решении сопоставимых задач.
Предыдущие попытки соединить нейроны с электроникой работали только на поверхности плоских культур клеток. 3D-MIND уходит вглубь трёхмерной нейронной сети — и именно это даёт качественно другой результат. Объёмные нейронные сети образуют более богатые связи и обладают большим вычислительным потенциалом, чем плоские аналоги.
Помимо вычислений, у платформы есть другой очевидный сценарий применения: изучение неврологических заболеваний. Устройство позволяет наблюдать за тем, как нейронные цепи развиваются и адаптируются в реалистичной трёхмерной среде, — это ценнее, чем традиционные плоские культуры. Авторы также рассчитывают использовать систему для тестирования лекарств на более биологически точных моделях.
В ближайших планах — интеграция дополнительных сенсоров и электродов, сочетание платформы с оптической визуализацией и отработка методов крупносерийного производства таких устройств.
Живой мозг и кремний пока остаются разными мирами. 3D-MIND — первый устойчивый мост между ними.
