Čip inspirovaný mozečkem detekuje arytmie s přesností 98 %

Vědci z Northwestern University oznámili 10. července 2026 vývoj elektronického čipu inspirovaného mozečkem, který dokáže s mimořádnou přesností detekovat abnormální srdeční rytmy. Za projektem stojí především výzkumníci Mark C. Hersam a Vinod K. Sangwan, jejichž tým dosáhl výsledků, jež mohou zásadně proměnit přístup k nositelným zdravotním technologiím i dalším odvětvím.

Klíčem k úspěchu je takzvaný memtransistor, součástka postavená na atomárně tenkém materiálu zvaném disulfid molybdenu, chemicky označovaném jako MoS₂. Tento materiál umožňuje konstruovat prvky, které napodobují způsob, jakým mozek zpracovává informace – konkrétně synaptické odpovědi v mozečku. Čip disponuje excitatorním a inhibičním režimem, které věrně odrážejí dva základní typy nervových signálů: ty, jež aktivitu podporují, a ty, jež ji tlumí. Právě tato dvojice mechanismů stojí za pozoruhodnou schopností zařízení rozlišovat mezi normálním a patologickým srdečním rytmem.

Čip detekoval abnormální srdeční rytmy s přesností přesahující 98 procent, a to v rámci jedné pětiny délky srdečního tepu. Jinými slovy, zařízení rozpozná problém dříve, než srdce dokončí jeden úder. „Mozečkem inspirovaný memtransistor detekoval nepravidelný srdeční tep v zlomku sekundy, ještě než srdeční tep vůbec skončil, popsal výsledky Hersam. Tato rychlost reakce je z klinického hlediska zásadní – čím dříve je arytmie zachycena, tím větší je šance na včasný zásah.

Neméně důležitá je energetická efektivita nového řešení. Čip vyžaduje přibližně desetitisíckrát méně výpočetních operací než tradiční přístupy založené na umělé inteligenci. To je rozdíl, který v praxi znamená dramatické prodloužení výdrže baterie u nositelných zařízení, snížení nároků na chlazení a celkové zmenšení fyzické velikosti potřebné elektroniky. Tam, kde konvenční AI systémy spotřebovávají značné množství energie na zpracování dat v reálném čase, si mozečkem inspirovaný čip vystačí s minimem zdrojů.

Výzkum byl primárně podpořen americkou Národní vědeckou nadací, což svědčí o širším vědeckém zájmu o tzv. neuromorfní výpočetní architektury – tedy systémy, které se snaží přiblížit biologickému způsobu zpracování informací. Mozek, a konkrétně mozeček, je v tomto ohledu mimořádně efektivním vzorem: dokáže zpracovávat obrovské množství senzorických dat s minimální spotřebou energie a zároveň reagovat v reálném čase.

Potenciální oblasti využití nové technologie jsou široké. Nejbezprostřednější aplikací jsou nositelné zdravotní monitory – chytré hodinky, náplasti nebo implantabilní senzory, které by mohly kontinuálně sledovat srdeční aktivitu pacientů s rizikem arytmií nebo srdečního selhání. Díky nízké spotřebě energie by taková zařízení mohla fungovat po dlouhou dobu bez nutnosti nabíjení, což je pro každodenní použití klíčový parametr.

Výzkumníci z Northwestern University však vidí uplatnění i mimo medicínu. Autonomní vozidla potřebují zpracovávat senzorická data z okolí v reálném čase a reagovat na neočekávané situace v řádu milisekund – požadavky, které jsou nápadně podobné těm,