Нейрогибридный интерфейс на основе самоорганизации мультистабильных мемристивных и живых нейрональных систем

Перспективным научно-техническим направлением, охватывающим множество областей знаний, является разработка технологий и устройств на основе принципов работы мозга. Данный проект развивает междисциплинарный подход к созданию и исследованию искусственных мозгоподобных систем, объединяя биологические подходы и методы, с одной стороны, и методы нейроинженерии, с другой стороны. Аппаратная реализация таких систем базируется на достижениях в области физики твердотельных наноструктур, связанных с созданием мемристора как адаптивного элемента электронных схем, имитирующего межнейронную передачу сигналов. В рамках проекта будут экспериментально исследованы свойства бистабильности и мультистабильности мемристивных устройств с помощью нейроподобных генераторов, генераторов шума и дополнительных аналого-цифровых схем, позволяющих менять начальные условия системы. Эксперименты будут сопоставлены с численным моделированием. Модель мемристора будет исследована на устойчивость, будут найдены показатели Ляпунова. Исходя из полученных численных и экспериментальных данных, будет реализована система адаптивной стимуляции областей гиппокампа мозга крысы на основе мемристора, нейроноподобных генераторов, двух оптоволоконных каналов взамен утраченной области в гиппокампе. Будут найдены оптимальные параметры функционирования нейрогибридной системы для разработки технологии, замещающей функциональные способности областей мозга.