CHICAGO / LONDON (IT BOLTWISE) – Ingenieure der Northwestern University haben einen bedeutenden Fortschritt in der Bioelektronik erzielt: Sie entwickelten künstliche Neuronen, die direkt mit dem biologischen Gehirn kommunizieren können. Diese flexiblen, kostengünstigen Geräte erzeugen elektrische Signale, die realistisch genug sind, um Reaktionen in Mausgehirngewebe auszulösen. Diese Entwicklung könnte den Weg für fortschrittliche Neuroprothesen und energieeffiziente KI-Hardware ebnen.
Die Entwicklung künstlicher Neuronen, die direkt mit dem biologischen Gehirn kommunizieren können, markiert einen bedeutenden Fortschritt in der Neurotechnologie. Ingenieure der Northwestern University haben flexible, kostengünstige Geräte entwickelt, die elektrische Signale erzeugen, die realistisch genug sind, um Reaktionen in Mausgehirngewebe auszulösen. Diese künstlichen Neuronen ahmen die Energieeffizienz und Signalkomplexität des Gehirns nach und könnten den Weg für fortschrittliche Neuroprothesen und KI-Hardware ebnen, die nur einen Bruchteil der Energie moderner Rechenzentren verbrauchen.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Siliziumchips, die aus Milliarden identischer, fester Transistoren bestehen, sind diese künstlichen Neuronen heterogen und dynamisch. Sie imitieren die weichen, sich ständig verändernden Netzwerke des menschlichen Gehirns. Die Herstellung dieser Neuronen erfolgt durch einen kostengünstigen und umweltfreundlichen Druckprozess, der nur dort Material platziert, wo es benötigt wird, und so Abfall erheblich reduziert.
Die künstlichen Neuronen wurden in Zusammenarbeit mit dem Labor von Indira M. Raman getestet, indem sie an Scheiben eines Mauskleinhirns angeschlossen wurden. Die lebenden Neuronen reagierten auf die künstlichen Signale, als kämen sie von einem biologischen Partner. Diese Biokompatibilität ist ein entscheidender Schritt für die Entwicklung von Neuroprothesen, die direkt mit dem Nervensystem kommunizieren können.
Die Energieeffizienz des Gehirns, das fünf Größenordnungen energieeffizienter ist als ein digitaler Computer, inspirierte die Entwicklung dieser Geräte. Durch die Nachahmung der Struktur des Gehirns könnten diese Geräte große Datenmengen ohne die massiven Energie- und Kühlanforderungen moderner KI-Rechenzentren verarbeiten. Dies könnte die Notwendigkeit verringern, dedizierte Kernkraftwerke für den Betrieb von Rechenzentren zu bauen, die derzeit für KI-Anwendungen erforderlich sind.
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