Из фрагментов ДНК создан аналог человеческой нейронной сети

 


Американские ученые создали из фрагментов ДНК аналог человеческой нейронной сети, это молекулярное устройство способно "вычислять" загаданного человека, а в будущем может найти применение при разработке лекарств, сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature.

Современные вычислительные устройства состоят из множества логических элементов, обрабатывающих и передающих информацию, закодированную в виде нулей и единиц. Нервные клетки, в отличие от ЭВМ, способны принимать и обрабатывать множество сигналов различной силы. Нейроны передают сигнал дальше только в том случае, если суммарный потенциал поступающих электрических импульсов от других нейронов превысит некоторый порог.

Изменение этого порога позволяет организму гибко регулировать ответ нервной системы в случае изменения условий окружающей среды или состояния организма.

На этом же принципе основаны кибернетические нейронные сети, используемые для распознавания образов и прогнозирования. Главная особенность нейронных сетей состоит в их способности к обучению.

Группа ученых под руководством Эрика Уинфри (Erik Winfree) из Калифорнийского технологического института создала аналог примитивной нейросети, используя определенным образом собранную молекулу ДНК, содержащую в своем составе "логические элементы". Такая нейросеть способна по принципу "да-нет" "отвечать" на вопросы своих создателей.

"Нейросеть" работала следующим образом: в пробирку с ней ученые вносили некоторое количество отдельных фрагментов ДНК, обозначавших ответы на один из четырех типов вопросов. Каждый из таких фрагментов содержал флуоресцентную метку и мог определенным образом взаимодействовать с "логическими элементами" в составе нейросети.

Через восемь часов нейросеть "отвечала" с помощью сигналов флуоресценции. Как пишут авторы статьи, генетическая нейросеть продемонстрировала высокую надежность - небольшие концентрации молекул-"подсказок" не стали препятствием для нахождения правильного ответа. В некоторых случаях нейросети потребовалась только одна подсказка для определения загаданных деталей биографии одного из участников работы.

Ученые считают, что их изобретение может найти свое применение в диагностике ряда заболеваний, в том числе и рака. Дальнейшие опыты, по их мнению, могут привести к разработке "умных лекарств", чья активность может зависеть от нескольких химических сигналов.

Источник: РИА Новости