Ученые университета Лобачевского впервые в мире имитировали один из ключевых информационных процессов мозга с помощью модели особых электронных устройств — мемристоров, передает телеканал «Якутия 24» со ссылкой на «РИА Новости».
Мемристоры — недавно разработанный тип электронной элементной базы, который, воспроизводит работу биологических синапсов, передающих нервный импульс между нейронами.
Так, по словам ученых Нижегородского госуниверситета имени Лобачевского, использование мемристивных устройств на сегодня все более актуально в разных сферах. Эти устройства дают возможность разрабатывать новые вычислительные архитектуры, используя их параллелизм, энергонезависимость и низкое энергопотребление. Однако, на данный момент почти отсутствуют работы, которые были бы посвящены применению мемристоров в функциональных биологических системах.
Как заявляют авторы, их исследование — важный шаг в разработке инвазивных нейроинтерфейсов и чрезвычайно ценен для развития методов диагностики и терапии эпилепсии.
«Мы показали, как с помощью мемристоров, имитирующих пластичность, зависящую от времени спайков, или STDP, можно осуществлять управление динамикой нейронной сети. В нейробиологических экспериментах было показано, что STDP является важнейший элемент в регуляции синхронной активности мозга. STDP определяет силу связей между нейронами и позволяет моделировать те процессы развития нервной системы, которые зависят от активности», — приводятся слова доцента кафедры нейротехнологий института биологии и биомедицины университета Лобачевского Сергея Стасенко.
По словам ученых, применение мемристоров позволит разработать целое семейство новых электронных устройств на «мозгоподобных» принципах, обладающих повышенной функциональностью относительно привычной электроники.
В работе специалистов ННГУ использована математическая модель мемристоров, так как серийное производство мемристоров-микрочипов еще не начато, объяснили ученые.
«Это в первую очередь фундаментальное исследование на стыке математики, нейробиологии, физики и материаловедения, цель которого – дать новые возможности в области прикладных нейроморфных вычислительных систем», — приводятся слова Сергея Стасенко.
В дальнейшем ученые планируют разработать математические модели и устройства для нейроморфных вычислительных систем, которые позволят имитировать более сложные информационные функции мозга.
