Umetni nevroni, ki se “pogovarjajo” z možgani

Inženirji z univerze Northwestern so naredili velikanski korak k združitvi strojev s človeškimi možgani. Razvili so natisnjene umetne nevrone, ki so sposobni neposredne komunikacije z biološkimi živčnimi celicami. Ta tehnologija ne obeta le revolucije pri razvoju naprednih nevrointerfejsov za zdravljenje bolezni, temveč postavlja tudi temelje za novo generacijo umetne inteligence, ki bi porabila drastično manj energije kot današnji superračunalniki.

Foto: Mark Hersam/Northwestern University

Za razliko od klasičnih silicijevih čipov, ki so togi in statični, so novi umetni nevroni prožni in izdelani s pomočjo aerosolnega brizgalnega tiskalnika na polimerno podlago. Ekipa pod vodstvom Marka C. Hersama je ustvarila naprave, ki generirajo električne signale, ki so skoraj identični tistim v človeškem telesu. V poskusih na mišjem možganskem tkivu so ti umetni nevroni uspešno sprožili odzive v resničnih bioloških nevronih, kar dokazuje stopnjo združljivosti med elektroniko in živimi sistemi.

Glavni izziv današnje umetne inteligence je ogromna poraba energije. Hersam poudarja, da AI postaja pametnejši le z uporabo vedno večje količine podatkov, kar vodi v nevzdržno energetsko potratnost. “Možgani delujejo drugače. So heterogeni, dinamični in tridimenzionalni,” pravi Hersam. Ker vsak umetni nevron v tej novi tehnologiji proizvaja kompleksnejše signale kot klasični tranzistorji, je za izvajanje naprednih nalog potrebnih manj komponent, kot ključni dejavnik za izboljšano učinkovitost računanja.

Raziskava, objavljena sredi aprila 2026, je plod sodelovanja z nevrobiologinjo Indiro M. Raman. Njena ekipa je potrdila, da se električni impulzi umetnih nevronov ujemajo z biološkimi lastnostmi, vključno z njihovim časovnim razporedom in trajanjem. Poleg vrhunske zmogljivosti nova metoda ponuja tudi okoljske prednosti. Poizvodni proces je preprost, poceni in trajnosten, saj aditivno tiskanje material nanaša le tam, kjer je potreben, s čimer se minimalizira količina odpadkov.

Ta preboj odpira vrata prihodnosti, kjer bi lahko nevrointerfejsi naravno popravljali poškodbe živčevja ali pa bi naši računalniki delovali na principih, ki so jih naravni nevroni izpopolnjevali milijone let. “Potrebujemo nove materiale in nove načine gradnje elektronike, da bi se približali zmogljivosti možganov,” zaključuje Hersam, čigar ekipa je s temi “govorečimi” nevroni postavila ključni kamen v ta mozaik.