Японские ученые из Университета Тохоку и Университета будущего Хакодатэ обучили живые нейроны коры мозга крыс выполнять вычисления в реальном времени. Они объединили нейроны с массивом из 26 400 микроэлектродов и микрофлюидными каналами, создав замкнутую систему с обратной связью. Система самостоятельно генерировала сложные волновые сигналы – синусоиды, треугольные и прямоугольные волны, а также хаотический аттрактор Лоренца.

Ключевой трюк – физическое ограничение соединений нейронов с помощью специальных ячеек и микроканалов. Это снизило синхронизацию и позволило сети обучаться. Алгоритм FORCE в реальном времени подстраивал декодер, минимизируя ошибку. Решетчатая конфигурация связей работала лучше иерархической.

У системы есть ограничения: после отключения обучения точность падала, а задержка обратной связи в 330 миллисекунд мешала отслеживать быстрые изменения. Исследователи видят потенциал в интерфейсах «мозг-компьютер» и нейропротезах.