ابداع شبکه‌ای از نانوسیم‌ها که عملکردی شبیه به مغز دارد
یک گروه بین‌المللی از پژوهشگران، شبکه‌ای متشکل از نانوسیم‌های فلزی ابداع کرده‌اند که می‌تواند عملکردی مشابه مغز داشته باشد.
به گزارش ایسنا و به نقل از ردیت، یک گروه بین‌المللی از پژوهشگران به سرپرستی «موسسه ملی علوم مواد»(NIMS) ژاپن، یک شبکه متشکل از نانوسیم‌های فلزی ساخته‌اند. آنها توانستند با کمک این شبکه ویژگی‌های الکتریکی شبیه به عملکردهای مغز از جمله به خاطر سپردن، یادگیری، فراموش کردن، آگاه شدن و حفظ خونسردی را که به انسان اختصاص دارند، تولید کنند. آنها پس از این مرحله، مکانیسم‌هایی که این ویژگی‌های الکتریکی را تحریک می‌کنند، مشخص کردند.
ابداع روش‌های هوش مصنوعی در سال‌های اخیر پیشرفت قابل توجهی داشته و زندگی ما را به صورت‌های گوناگونی تحت تاثیر قرار داده است. اگرچه هوش مصنوعی، اطلاعات را با روشی مشابه مغز انسان پردازش می‌کند اما مکانیسم‌هایی که عملکرد مغز انسان با کمک آنها صورت می‌گیرد، هنوز ناشناخته هستند.
عناصر بنیادین مغز از جمله نورون‌ها و سیناپس‌ها، به صورت جامع مورد بررسی قرار گرفته‌اند اما سوالات بسیاری در مورد مغز وجود دارند که باید پاسخ داده شوند. برای مثال، پژوهشگران هنوز به درک کافی در مورد نحوه عملکردهای گوناگون مغز مانند به خاطر سپردن، یادگیری، فراموش کردن، آگاه شدن مغز و به دست آوردن خونسردی نرسیده‌اند. علاوه بر این، بررسی مغزهای زنده در پژوهش‌های آزمایشی، دشوار است.
همین دلایل موجب شده‌اند که مغز، یک اندام اسرارآمیز باقی بماند. شاید یک روش پژوهشی متفاوت که در آن سیستم‌ها بتوانند عملکردی مشابه مغز داشته باشند، بتواند به شناسایی کاربردهای جدید پردازش اطلاعات و پیشرفت علوم مرتبط با مغز کمک کند.
این گروه بین‌المللی از پژوهشگران اخیرا با استفاده از نانوسیم‌هایی از جنس نقره که با یک پلیمر پوشیده شده‌اند، شبکه‌ای مشابه مغز ابداع کرده‌اند. وجود اتصال میان دو نانوسیم، یک عنصر مقاوم را شکل می‌دهد که مانند یک سیناپس عصبی رفتار می‌کند. این مجموعه از نانوسیم‌ها که عناصر بسیاری را شامل می‌شود، یک »شبکه نورومورفیک»(neuromorphic network) را شکل می‌دهد. به نظر می‌رسد هنگامی که ولتاژ در شبکه نورومورفیک به کار می‌رود، برای یافتن مسیرهای انتخابی جریان الکتریکی تلاش می‌کند.
پژوهشگران، فرآیند شکل‌گیری، حفظ و غیرفعال کردن مسیر الکتریسیته را هنگام جریان یافتن آن در شبکه اندازه‌گیری کردند و دریافتند که این فرآیند همیشه در نوسان است و به فرآیندهای به خاطر سپردن، یادگیری و فراموش کردن در مغز شباهت دارد.
این نوسانات زمانی، شبیه به فرآیندهایی هستند که مغز با کمک آنها آگاه می‌شود یا خونسردی خود را به دست می‌آورد. پژوهشگران دریافتند عملکردهای مشابه مغز که در شبکه نورومورفیک شبیه‌سازی شدند، مانند بسیاری از عناصر سیناپسی هستند که برای تنظیم انتقال جریان همکاری می‌کنند؛ به عبارت دیگر این عناصر، نتیجه فرآیندهای خودتنظیم و پویا هستند.
پژوهشگران در حال حاضر سعی دارند با کمک عناصر شبکه نورومورفیک، ابزاری مشابه مغز ابداع کنند. هدف آنها این است که ابزار جدید را طوری طراحی کنند که بتواند با کمک اصول متفاوت بنیادین به فعالیت بپردازد. آنها امیدوارند که این پژوهش بتواند به درک ساده‌تر مکانیسم‌های پردازش اطلاعات در مغز کمک کند.
این پژوهش، در مجله «Scientific Reports» به چاپ رسید.
انتشار تصاویری خارق‌العاده و دیده نشده از مریخ
ناسا تصاویری از مریخ منتشر کرد که آخرین محل استقرار مریخ‌نورد «فرصت»(Opportunity) را نشان می‌دهد.
به گزارش ایسنا و به نقل از دیلی‌میل، سال گذشته مریخ‌نورد «فرصت»(Opportunity) پس از ۱۵ سال فعالیت برای همیشه به خواب رفت.
علت این عدم فعالیت مجدد هم بروز یک طوفان شن شدید در مریخ اعلام شد.
این کاوشگر قبل از خاموش شدن، طی ۲۹ روز از فعالیت خود تصاویر مجزایی از مریخ منتشر کرد که ناسا آنها را در قالب تصاویر پانوراما منتشر کرد.
مریخ‌نورد «فرصت» از زمان خاموش شدن خود، در دره «Perseverance» در مریخ آرام گرفته است.
در این تصاویر پانوراما، تصاویری از ۳ فیلتر دوربینی مختلف ترکیب شده است.
«جان کالاس»(John Callas) مدیر پروژه «فرصت» از آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا (JPL) اظهار کرد، این پانوراما نهایی مظهر چیزی است که باعث شده کاوشگر فرصت برای ما یک ماموریت بزرگ و چشمگیر اکتشافی باشد.
در بخش سمت راست مرکز تصویر شاهد دهانه «Endeavour» در سطح سیاره سرخ هستیم.
سمت چپ آن هم کاوشگر شروع به طی مسیری کرده که دانشمندان قصد بررسی ویژگی‌های مریخ‌شناسی آن را داشتند.
ناسا در توضیح ماموریت کاوشگر «فرصت» اظهار کرد: ما انتظار نداشتیم که این کاوشگر ۱۵ سال دوام بیاورد ولی این زمان به ما کمک کرد که راجع به ویژگی‌های محیطی مریخ اطلاعات مفیدتر و بیشتری کسب کنیم و در آینده فعالیت‌های رباتیک بیشتری را در سطح سیاره مریخ انجام دهیم.
پس از ۸ ماه تلاش و ارسال بیش از هزار دستور به کاوشگر به منظور برقراری ارتباط با کاوشگر فرصت، ناسا در نهایت در تاریخ ۱۳ فوریه ۲۰۱۹ میلادی این ماموریت را تمام شده اعلام کرد.
با مرگ کاوشگر فرصت، ماموریت کاوشگرهای اکتشافی مریخ ناسا هم تمام شد.
نقشه‌برداری از بخش تصمیم‌گیری در مغز
پژوهشگران سوئدی در بررسی جدیدی توانستند نقشه بخشی از مغز را تهیه کنند که در تصمیم‌گیری و گسترش اعتیاد نقش دارد.
به گزارش ایسنا و به نقل از وبسایت رسمی موسسه کارولینسکا، پژوهشگران سوئدی موفق شده‌اند گام دیگری به سوی درک نحوه عملکرد بخشی از مغز بردارند که در تصمیم‌گیری و رشد اعتیاد در سطح مولکولی مغز نقش دارد.
پژوهشگران «موسسه کارولینسکا» (Karolinska Institute) در بررسی خود روی موش‌ها، به نقشه‌برداری از سلول‌ها و بافت‌های مغز پرداختند و توانستند شکل‌گیری بخش‌های گوناگون «جسم مخطط» یا «استریاتوم»(Striatum) را نشان دهند. شاید این نقشه مولکولی بتواند به درک بهتر سامانه پاداش مغز کمک کند.
استریاتوم، بخش داخلی مغز است که به تنظیم عملکردهای مرتبط با پاداش، انگیزه و عملکردهای حرکتی می‌پردازد. این بخش، نقش مهمی در تصمیم‌گیری و رشد اعتیادهای گوناگون دارد.
پژوهشگران در این پروژه، یک نقشه مولکولی سه‌بعدی از سلول‌های عصبی تهیه کردند که مواد مخدری مانند مورفین و هروئین معمولا آنها را هدف قرار می‌دهند. آنها در این پژوهش توانستند نحوه سازماندهی سلول‌ها را در استریاتوم نشان دهند. این پژوهش، گام مهمی به سوی درک نحوه مدیریت انگیزه و اعتیاد در مغز به شمار می‌رود. پژوهشگران در این بررسی، یک کد مولکولی را توصیف کرده‌اند که می‌توان از آن برای تقسیم کردن «استریاتوم» به بخش‌های کوچک‌تر استفاده کرد.
«کنستانتینوس ملتیس» (Konstantinos Meletis)، استادیار بخش علوم اعصاب موسسه کارولینسکا و نویسنده ارشد این پژوهش گفت: نقشه ما، پایه‌ای را برای درک جدیدی از شبکه تصمیم‌گیری مغز شکل می‌دهد و شاید بتواند به درک فرآیندها و اثرات سامانه پاداش و اثر مواد مخدر گوناگون در این شبکه منجر شود.
پژوهشگران برای یافتن این کد مولکولی، از توالی آران‌ای استفاده کردند. این روش، برای بررسی تفاوت‌های کوچک در سلول‌های انفرادی و نقشه‌برداری از بیان ژن در استریاتوم به کار می‌رود. نتایج این بررسی، نخستین شواهد را در مورد کدهای مولکولی ارائه می‌دهند که استریاتوم را در سه سطح اصلی طبقه‌بندی می‌کنند.
ملتیس افزود: ممکن است ما با کمک این دانش جدید بتوانیم عملکرد سلول‌های عصبی متفاوت را در بخش‌های مولکولی گوناگون ارزیابی کنیم. این نخستین گام برای توضیح دقیق نقش شبکه مغز در تصمیم‌گیری و اعتیاد به شمار می‌رود.
پژوهشگران باور دارند که شاید این پژوهش بتواند به ابداع روش‌های درمانی جدید بر مبنای درک مکانیکی شبکه مغز کمک کند.
این پژوهش، در مجله «Cell Reports» به چاپ رسید.
نظر شما