Исследователи добились устойчивой двусторонней коммуникации между искусственными кремниевыми нейронами и живыми нейронными клетками мозга. Эксперименты проведены на клетках мозга мыши в лаборатории, однако авторы работы считают, что это принципиально меняет перспективы нейропротезирования и исследований сознания.
Что произошло
Команда учёных из нескольких европейских университетов создала «нейрочип» — кремниевое устройство с массивом электродов, каждый из которых содержит искусственный нейрон на основе аналоговой схемы¹. Искусственный нейрон имитирует электрическое поведение биологического: принимает сигналы, суммирует их и генерирует «спайк» (импульс) при достижении порогового значения.
Ключевое достижение — адаптивность. Предыдущие попытки создать подобные интерфейсы страдали от «дрейфа»: со временем электрические характеристики живых клеток менялись, и жёстко запрограммированные искусственные нейроны переставали понимать сигналы. В новой работе чип непрерывно калибрует параметры на основе получаемых ответов, сохраняя коммуникацию в течение нескольких недель.
Практические приложения
Нейроинтерфейсы — один из ключевых векторов прикладной нейронауки. Уже существующие устройства (кохлеарные импланты, стимуляторы глубоких структур мозга при болезни Паркинсона) используют простые электрические сигналы. Новый подход открывает путь к значительно более тонкому взаимодействию.
В долгосрочной перспективе исследователи указывают на три направления. Первое — восстановление повреждённых нейронных цепей при инсультах, травмах позвоночника и нейродегенеративных заболеваниях. Второе — создание «умных» протезов конечностей, получающих обратную связь от нервной системы пользователя. Третье — исследовательские платформы для изучения когнитивных процессов.
Соотношение с ИИ-нейронами
Важно разграничить: речь идёт не о нейронных сетях глубокого обучения, а об аналоговых схемах, физически имитирующих биоэлектрику. Это нейроморфная электроника — направление, развиваемое параллельно с программным ИИ. Intel с чипом Loihi и IBM с TrueNorth работают в этой парадигме, однако их устройства не взаимодействуют напрямую с живой тканью.
Российский контекст
Нейроморфные технологии присутствуют в российской научной повестке. Институт перспективных исследований мозга МГУ ведёт фундаментальные работы. Сбер в 2025 году запатентовал нейроморфный чип (по данным «Цифра.рф»). Однако разработки в области нейроинтерфейсов с живой тканью в России пока не получили той же публичности, что западные.
В медицинском отношении: кохлеарные импланты российского производства (МНТК «Нейроинтерфейс») существуют, но более продвинутые нейропротезы по-прежнему импортируются.
---
¹ Источник: New Scientist — https://www.newscientist.com/article/2473012-artificial-neurons-successfully-communicate-with-living-brain-cells/