Воссоздана деталь мозга для будущего зрячего искусственного глаза

Исследователи из МФТИ, ИТМО и Сколтеха смогли создать мемристор с краткосрочной памятью, управляемый гибридными сигналами — электрическими и световыми.

МОСКВА, 21 октября. /ТАСС/. Специалисты Московского физико-технического института (МФТИ), университета ИТМО и Сколтеха разработали оптоэлектронный синапс — искусственную микроскопическую деталь головного мозга, которая приближает науку к созданию зрячего искусственного глаза. Об этом сообщили в пресс-службе МФТИ.

«Команде исследователей из МФТИ, ИТМО и Сколтеха удалось создать оптоэлектронный синапс — гибкий мемристор с гибридным электрическим и оптическим управлением. Он воспроизводит важные свойства синапсов головного мозга. Такое устройство может стать основой для создания искусственного глаза, а также приборов, функционирующих по принципу “вычислений-в-сенсоре” (“in-sensor computing”)», — отметили в пресс-службе.

Синапсом в биологии называется место соединения между активными мозговыми клетками — нейронами. По сути, как установила наука, именно эти межнейронные «мостики», или «шлюзы», отвечают за память. В роли искусственных синапсов современные конструкторы пробуют использовать мемристоры, то есть резисторы, сопротивление которых меняется при прохождении электрических сигналов и сохраняется затем в течение некоторого времени.

Все ближе к настоящему глазу

Исследователи из МФТИ, ИТМО и Сколтеха смогли создать мемристор с краткосрочной памятью, управляемый гибридными сигналами — электрическими и световыми. С его помощью уже сейчас на отечественном микроэлектронном производстве даже при имеющемся уровне технологии можно обеспечить высокую плотность расположения нейроморфных элементов на чипе, сравнимую с ведущими зарубежными аналогами.

«Зрительная информация обрабатывается живыми организмами в несколько этапов. Сначала происходит детектирование на сенсорах в сетчатке: палочках и колбочках. Затем фотосигнал передается в нейроны зрительного нерва, которые генерируют импульсы для обработки в зрительной коре мозга. Нам с коллегами удалось создать оптоэлектронный искусственный синапс на основе микрокристалла галогенидного перовскита и электродов из углеродных нанотрубок, который реализует все эти функции в одном устройстве», — рассказал старший научный сотрудник лаборатории функциональных материалов и устройств для наноэлектроники МФТИ Антон Ханас.

При этом, как отметил ученый, размеры использованных микрокристаллов совпадают с размерами палочек и колбочек. Обеспечение работы устройства на гибкой подложке позволяет рассчитывать на интеграцию мемристоров в массивы, расположенные на изогнутой поверхности, как в человеческом глазу.

Проект выполнен в рамках межвузовской программы «Клевер», которая развивает коллаборацию между МФТИ, ИТМО и Сколтехом в области фотоники и оптоэлектроники. На следующем этапе научный коллектив планирует перейти к изготовлению массивов из микрокристаллов галогенидных перовскитов и приблизиться к созданию искусственной сетчатки для нейроморфных зрительных систем.