دانشمندان در حال پرورش تودههای کوچکی از سلولهای زنده مغز انسان و استفاده از آنها برای تأمین انرژی رایانهها هستند تا اولین پردازنده زنده جهان تکمیل شود.
تولید رایانه با استفاده از سلولهای زنده مغز انسان یک حوزه نوظهور است که به عنوان زیستمحاسبات مشهور است.این رشته جدید علمی توسط تعداد انگشتشماری از مؤسسات تحقیقاتی در سراسر جهان در حال بررسی است و هدف از ابداع آن، بهرهبرداری از کارایی بیولوژیکی مغز انسان برای ایجاد نوع کاملاً جدیدی از پردازنده است.
شرکت نوپای سوئیسی FinalSpark یکی از پیشگامان این حوزه است.این شرکت که توسط دکتر فرد جردن تأسیس شده، در حال آزمایش «زیستپردازندهها» و به عبارت دیگر خوشههایی از نورونها به نام ارگانوئیدها است که وظایف محاسباتی سادهای را انجام میدهند. وی در این مورد گفت: به جای تلاش برای تقلید از عملکرد مغز با استفاده از سیلیکون، از مواد واقعی استفاده میکنیم.
این ارگانوئیدهای مغزی از سلولهای پوست انسان ساخته میشوند، با استفاده سلولهای بنیادی بازبرنامهریزی میشوند و سپس به نورون تبدیل میشوند. هر ارگانوئید، تقریباً به اندازه مغز یک مگس میوه، حاوی حدود ۱۰۰۰۰ نورون است که بخش کوچکی از ۱۰۰ میلیارد نورون موجود در مغز انسان است.
با این حال، آنها قادر به یادگیری برخی رفتارهای اولیه و پاسخ به تحریک الکتریکی هستند.در آزمایشگاه FinalSpark، ارگانوئیدها در یک محلول غنی از مواد مغذی زنده نگه داشته میشوند و به الکترودهایی متصل میشوند که به عنوان پل ارتباطی عمل میکنند. وقتی یک دانشمند یک پالس الکتریکی از طریق الکترودها ارسال میکند، نورونها میتوانند با افزایش فعالیت، معادل بیولوژیکی صفر و یکهای دودویی در محاسبات دیجیتال را تولید کرده و پاسخ دهند.
پیشرفتهای اخیر در زیستمحاسبات راههایی را برای یادگیری مؤثرتر این مغزهای کوچک در اختیار بشر قرار داده است. برخی آزمایشها نشان دادهاند که میتوان با تزریق دوپامین، ماده شیمیایی طبیعی القا کننده لذت به مغز، به ارگانوئیدها «پاداش» داد تا فعالیت عصبی مورد نظر تقویت شود. این فرآیند، از نحوه یادگیری مغز انسان از طریق پاداش و انگیزه تقلید میکند و یک مسیر بیولوژیکی احتمالی را برای آموزش کارآمدتر پردازندههای زنده پیشنهاد میدهد.
در حال حاضر، ارگانوئیدهای FinalSpark میتوانند تا چهار ماه زنده بمانند. دانشمندان گاهی اوقات قبل از مرگ آنها، یک انفجار ناگهانی فعالیت عصبی را ثبت میکنند، پدیدهای که جردن آن را مشابه آخرین موج فعالیت مغز قبل از مرگ انسان توصیف میکند. اما تلاش می شود این مدت زمان افزایش یابد.این فناوری که با همکاری ده دانشگاه در اروپا و آسیا و منطقه اقیانوسیه در حال جهانی شدن است، فراتر از جایگزینی به جای سیلیکون، درک تازه ای از نحوه عملکرد مغز انسان ارائه داده و به تحقیقات عصبی و آزمایش داروها کمک میکند.
/فارس
