Ученые из Швеции создали первый органический электрохимический нейрон
Исследователи впервые представили искусственный нейрон на основе напечатанных на подложке электрохимических транзисторов. Он способен к обучению подобно реальным нейронам и смог интегрироваться с живым организмом, заставив венерину мухоловку захлопнуться в отсутствие добычи.
Развитие исследований в области интерфейсов мозг-машина, носимой электроники и протезов нового поколения требует интеграции искусственных нейроморфных устройств с биологическими системами. Обычно в этих целях используют устройства на основе кремния, однако они имеют ряд недостатков: они, как правило, слишком жесткие, недостаточно биосовместимы, а принцип их работы сильно отличается от биологических принципов передачи сигнала. В качестве альтернативы шведские ученые предложили органические полупроводники, принцип действия которых куда больше похож на работу реальных нейронов.
Ранее эта же группа создала напечатанные на подложке биосовместимые электрохимические транзисторы. Они содержали в своем составе полимеры как p-типа, так и n-типа, то есть могли переносить как положительные, так и отрицательные заряды. Это позволило создать органические электрохимические транзисторы, которые можно было печатать на тонкой пластиковой фольге. Объединив ряд транзисторов в одну схему, ученые создали синтетические аналоги нейрона и синапса — места контакта двух нейронов.
Полученные искусственные нейроны функционировали при напряжении менее 0,6 В — это почти на порядок ниже напряжений, с которыми работали предыдущие аналоги, что создавало проблему при попытке интеграции с живыми организмами. Чтобы продемонстрировать функциональность созданного нейрона, ученые «подключили» к нему венерину мухоловку и успешно передали сигнал к закрытию ловчего аппарата, хотя добыча в него не попадалась. Наконец, авторы работы показали, что искусственный электрохимический синапс способен к обучению в соответствии с принципом Хебба, сформулированным для реальных нейронов: согласно этому правилу, одновременная активация нейронов укрепляет их синаптическую связь.
Таким образом, ученым удалось создать локализованные искусственные нейронные системы, которые можно интегрировать с биосигнальными системами растений, беспозвоночных и позвоночных животных. Они могут стать основой носимой электроники и интерфейсов мозг-компьютер нового поколения.
Статья с результатами исследования опубликована в журнале Nature Communications.
Telegram 
Дзен 
VK Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Нуклеосомы — основные «катушки» упаковки ДНК — почти всегда находятся в искаженном состоянии, а не в аккуратной и стабильной форме, как считалось десятилетиями. Именно через такие микроскопические изменения, как выяснили ученые, клетка регулирует работу генов — а значит, управляет развитием, реакцией на внешние раздражители и даже возникновением болезней.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Шведские биологи отследили миграцию обыкновенного соловья с помощью миниатюрных датчиков-рюкзаков. Как оказалось, при пересечении Сахары и Аравийской пустыни птицы летят только по ночам и не ищут пищу. Соловьи преодолевают пустыню без дозаправки, полагаясь лишь на накопленный заранее жир.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии