Dirbtiniai neuronai pirmą kartą sugebėjo perduoti signalus smegenų ląstelėms: kas laukia toliau?

Mokslininkams pirmą kartą pavyko sukurti dirbtinius neuronus, kurie perduodami elektrinius signalus aktyvavo gyvas smegenų ląsteles. Eksperimentų metu dirbtinai sukurti impulsai sukėlė realią nervinių ląstelių reakciją pelių smegenų audinyje, o tai gali tapti svarbiu žingsniu kuriant pažangesnius smegenų implantus bei efektyvesnes dirbtinio intelekto sistemas, praneša Šiaurės vakarų universiteto JAV tyrėjai.

Elektronika pradėjo „kalbėti“ smegenų kalba

Kaip balandžio pabaigoje pranešė mokslininkai, jiems pavyko sukurti dirbtinius neuronus, kurių generuojami signalai pelių tyrime buvo pakankamai panašūs į biologinius, kad juos „suprastų“ tikros smegenų ląstelės. Tai reiškia, kad sukurti neuronai sugebėjo perduoti elektrinius impulsus taip, kaip tą daro žmogaus nervų sistema.

Tyrimą atlikusi Šiaurės vakarų universiteto komanda sukūrė lanksčius, spausdinamus neuronus iš pažangių elektroninių medžiagų – grafeno ir molibdeno disulfido nanodalelių. Kaip aiškina tyrėjai, skirtingai nei tradiciniai standūs silicio lustai, šios nervinės ląstelės buvo gaminamos ant minkšto polimerinio pagrindo, todėl jų veikimas labiau primena biologinius neuronų tinklus.

Kodėl mokslininkai tai vadina proveržiu?

Tyrėjų teigimu, iki šiol daugelis dirbtinių neuronų galėjo atkartoti tik labai supaprastintus signalus. Dėl to mokslininkams tekdavo naudoti didelius ir daug energijos reikalaujančius tinklus, kad būtų pasiektas sudėtingesnis veikimas.

Tuo tarpu naujosios ląstelės geba generuoti gerokai įvairesnius signalų modelius – nuo pavienių impulsų iki sudėtingesnių „šaudymo“ sekų, primenančių tikrų neuronų aktyvumą. O tai leidžia perduoti daugiau informacijos naudojant mažiau energijos.

Ateityje – nuo smegenų implantų iki dirbtinio intelekto

Pirmiausia ši technologija tyrėjų siejama su ateities medicinos sprendimais. Mokslininkų teigimu, biologinius signalus tiksliau atkartojantys dirbtiniai neuronai ilgainiui galėtų būti naudojami pažangesniuose klausos, regos ar judėjimo implantuose, gebančiuose efektyviau sąveikauti su žmogaus nervų sistema.

Kita galima kryptis – efektyvesnis dirbtinis intelektas. Mokslininkai aiškina, kad žmogaus smegenys sudėtingas užduotis atlieka sunaudodamos gerokai mažiau energijos nei dabartiniai serveriai, todėl ateities kompiuteriai gali būti kuriami pagal biologinių neuronų veikimo principus.

Vis dėlto tyrėjai pabrėžia, kad technologija dar ankstyvoje stadijoje – kol kas bandymai atlikti tik laboratorijoje su pelių smegenų audiniu, todėl pritaikymo žmonėms dar teks palaukti.

Nepaisant to, pats faktas, kad dirbtinės nervinės ląstelės sugebėjo perduoti signalus gyvam smegenų audiniui, mokslininkų vertinamas kaip vienas svarbiausių žingsnių kuriant elektroniką, galinčią tiesiogiai sąveikauti su žmogaus nervų sistema.

Pastaraisiais metais mokslininkai vis aktyviau ieško būdų, kaip elektronikoje atkartoti žmogaus smegenų veikimą. O tokių bandymų, kaip rašėme anksčiau, jau buvo ne vienas.