Биокомпьютеры из человеческих нейронов

17.12.2025

Технологии нейронауки и биоинженерии постепенно приближают нас к созданию компьютеров, построенных из живых клеток человеческого мозга. Эти так называемые "биокомпьютеры" пока демонстрируют лишь базовые способности: они способны играть в простые видеоигры вроде Pong или распознавать ограниченные наборы слов. Тем не менее, их разработка открывает совершенно новые горизонты взаимодействия биологии и вычислительной техники.

Популярность исследований в этой области растет по трем причинам. Во-первых, инвесторы активно финансируют проекты, связанные с искусственным интеллектом и биотехнологиями. Во-вторых, методы выращивания мозговой ткани вне организма стали надежными, что привлекает фармацевтические компании для тестирования лекарств. И, наконец, совершенствование интерфейсов "мозг-компьютер" постепенно стирает границы между живыми клетками и электронными системами.

История экспериментов с нейронами насчитывает около пятидесяти лет. Нейробиологи выращивали клетки на микроэлектродах для изучения их активности, а в 2000-х начали создавать первые био-гибридные системы, обеспечивающие двустороннюю коммуникацию между нейронами и электроникой. Эти ранние эксперименты заложили основу современных биокомпьютеров.

Ключевой прорыв произошел в 2013 году, когда ученые продемонстрировали, что стволовые клетки способны самостоятельно формировать трехмерные структуры, напоминающие мозг. Так появились органоиды мозга, которые сегодня активно применяются для изучения развития нервной системы и тестирования лекарств. Однако их активность остается элементарной и не приближается к сложному мышлению или сознанию.

В 2022 году лаборатория Cortical Labs в Мельбурне показала, что нейроны органоидов могут научиться играть в Pong. Это вызвало большой резонанс в СМИ, но многие эксперты считают термины вроде "воплощенное сознание" слишком громкими, так как такие системы пока лишь реагируют на стимулы и адаптируются, но не мыслят. В 2023 году появился термин "organoid intelligence", который звучит впечатляюще, но по сути обозначает всего лишь способность органоидов к адаптивному поведению, а не их интеллектуальные способности, аналогичные искусственному интеллекту.

Сегодня компании и университеты активно развивают эту технологию. Швейцарская FinalSpark позволяет исследователям удаленно взаимодействовать с нейронными органоидами. Cortical Labs готовит настольный биокомпьютер CL1, а группа ученых из UC San Diego планирует использовать такие системы для прогнозирования разливов нефти в Амазонии к 2028 году. Основная задача исследователей сейчас - сделать биокомпьютеры надежными, масштабируемыми и практически применимыми, например, как альтернативу животным в токсикологических испытаниях или для моделирования активности мозга при эпилепсии.

Технология также порождает сложные этические вопросы. Что мы считаем интеллектом? Когда клетки приобретают моральное значение? Как регулировать использование живых систем в качестве вычислительных устройств? На эти вопросы наука пока не дает окончательных ответов, но они становятся критически важными уже на ранних стадиях развития технологии.

<< Назад: Суперконденсаторы для стабильности электросетей 18.12.2025

>> Вперед: Гаджет для запуска Android на iPhone 17.12.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Ремень безопасности, расстегивающийся в воде 22.12.2012 Голландская компания Fijen TMLS разработала автомобильный ремень безопасности, который облегчает спасение из тонущего автомобиля. В случае если автомобиль упадет в воду, защелка такого ремня автоматически расстегивается, и человек может беспрепятственно покинуть машину. Только в США ежегодно около 400 автомобилистов погибают в результате падения автомобилей в воду. В большинстве случаев люди в панике не успевают отстегнуть ремни безопасности, и устройство, призванное сохранить жизнь в случае столкновения, превращается в смертельную ловушку. Для маленьких детей современные ремни под водой являются настоящим смертным приговором, хотя при этом ремни однозначно необходимы для защиты от аварий, связанных со столкновением. Голландские инженеры решили эту проблему с помощью ремня безопасности, который автоматически расстегивается при погружении в воду. Теперь водителям и пассажирам не придется тратить драгоценные секунды на попытки расстегнуть ремень. Новый ремень внешне ничем не отличается от обычных и не содержит сложных электронных устройств, благодаря чему его цена не превышает 40 долл. Внутри защелки нового ремня находится специальный картридж с таблеткой соли, которая очень быстро теряет прочность при намокании. Таким образом после погружения ремня в воду защелка автоматически срабатывает, и ремень за одну секунду выскакивает из замка. Водителю и пассажирам остается лишь открыть дверь, чтобы выбраться из тонущего автомобиля. Если оснастить таким механизмом детские кресла, то в случае затопления машины достаточно "выдернуть" ребенка из автокресла и выплыть на поверхность воды. Солевая таблетка находится в специальном съемном картридже, который нужно менять один раз в несколько лет - видимо для того, чтобы предотвратить потерю прочности солевой таблетки и самопроизвольное отстегивание ремня. Изобретение голландцев может найти широкое применение не только в автомобильной промышленности, но и во множестве других сфер деятельности, где высок риск погибнуть из-за случайного падения в воду. Например, именно для таких случаев бронежилеты и рюкзаки для военных оснащаются быстроразъемными креплениями, но зачастую раненый или оглушенный солдат, моряк не успевает ими воспользоваться и тонет.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026