Инженеры из Принстона вырастили нейросети внутри гибкой электроники

Исследователи из Принстонского университета представили платформу 3D-MIND, объединяющую живые нейроны с трехмерной электронной сеткой. В отличие от кремниевых чипов, эта система использует биологические ткани для вычислений, что позволяет радикально снизить энергопотребление и получить доступ к сложным процессам внутри мозга, недоступным для традиционных плоских датчиков.

Команда под руководством Тянь-Мина Фу и Джеймса Штурма разработала гибкую структуру, которая физически срастается с нервными клетками. В процессе роста нейроны оплетают миниатюрные сенсоры, прорастая сквозь них. Такая архитектура обеспечивает бесшовную интеграцию биологии и электроники, позволяя устройству находиться внутри живой сети до полугода без повреждения тканей. Встроенные датчики способны не только считывать электрическую активность, но и точечно стимулировать нейроны.

Переход к трехмерным структурам открывает новые возможности как для биокомпьютинга, так и для медицины. Биологические сети в объеме обладают более развитыми связями, что делает обучение нейронов эффективнее, чем в классических 2D-культурах. Ученые планируют масштабировать систему, внедряя методы оптической визуализации для детального мониторинга активности. В будущем такие гибридные устройства помогут в тестировании лекарств и моделировании неврологических заболеваний на физиологически точных моделях.