Onderzoekers van Princeton University hebben een opmerkelijke prestatie geleverd door een biocomputer te creëren met levende neuronen en elektronische circuits. Dit 3D-netwerk van neuronen en elektronica kan elektrische patronen herkennen en biedt een unieke kans voor wetenschappers om zowel de hersenfunctie als energiezuinige computertechnologie te bestuderen.
Traditionele computertechnologie omvat een breed scala aan apparaten, software en diensten die worden gebruikt om informatie te verwerken, op te slaan en te beheren. Met de evolutie van het moderne digitale tijdperk worden systemen steeds geavanceerder en complexer.
Het apparaat dat door de onderzoekers van Princeton University is ontwikkeld, combineert levende hersencellen met geavanceerde elektronica in één systeem. Het kan worden geprogrammeerd om patronen te herkennen door middel van computermethoden.
Anders dan eerdere pogingen om hersencellen te gebruiken voor computationele toepassingen, maakt dit systeem gebruik van een driedimensionaal netwerk dat in staat is om te communiceren met de cellen binnen het netwerk. Door geavanceerde productietechnieken te gebruiken, hebben de onderzoekers een gaas gecreëerd van kleine metalen draden en elektroden, bij elkaar gehouden door een flexibele laag epoxyhars.
Het team heeft het netwerk gedurende ruim zes maanden geobserveerd en methoden getest om verbindingen tussen neuronen te versterken of te verzwakken. Uiteindelijk slaagden ze erin een algoritme te trainen om patronen in elektrische pulsen te herkennen.
Naast het onderzoeken van fundamentele neurowetenschappelijke vragen, heeft het team ook de potentie gezien van dit platform om de energie-efficiëntie van kunstmatige intelligentie te verbeteren. Door het lage energieverbruik van de hersenen te benutten, kunnen systemen zoals deze biocomputer bijdragen aan het begrip en mogelijk de behandeling van neurologische ziekten.
De studie van Princeton University, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Electronics, opent de deur naar een nieuwe generatie van biocomputers die zowel de complexiteit van de hersenen kunnen ontrafelen als bijdragen aan de ontwikkeling van energiezuinige computertechnologie.
