شناسهٔ خبر: 75948710 - سرویس علمی-فناوری
نسخه قابل چاپ منبع: ایمنا | لینک خبر

کامپیوترهایی با سلول‌های مغزی انسان

پژوهشگران نشان داده‌اند که سلول‌های مغزی انسان می‌توانند به‌عنوان واحدهای پردازشی در بیوکامپیوترها عمل کنند. این فناوری نوین می‌تواند قدرتی مشابه ابررایانه‌ها با مصرف انرژی ناچیز فراهم کند، اما پرسش‌های جدی درباره اخلاق، ایمنی و امکان شکل‌گیری آگاهی در این سیستم‌ها مطرح شده است.

صاحب‌خبر -

به گزارش خبرگزاری ایمنا و به نقل از نیچر، بیوکامپیوترها از ارگانوئیدهای مغزی ساخته می‌شوند؛ خوشه‌های سه‌بعدی سلول‌های عصبی که از سلول‌های بنیادی القایی (iPS) مشتق شده‌اند. این سلول‌ها روی آرایه‌های الکترودی قرار می‌گیرند و می‌توانند سیگنال‌های الکتریکی دریافت و ارسال کنند، پژوهشگران امیدوارند این سیستم‌ها بتوانند همچون ترانزیستورهای زیستی عمل کنند.

مغز انسان با مصرف کمتر از ۲۰ وات قادر است میلیاردها عملیات ریاضی در ثانیه انجام دهد، در مقابل ابررایانه‌ها برای دستیابی به سرعت مشابه، میلیون‌ها برابر انرژی بیشتری مصرف می‌کنند.بیوکامپیوترها می‌توانند این کارایی خارق‌العاده را بازتولید کنند.

پژوهشگران در بریستول توانستند با استفاده از ارگانوئیدهای مغزی شامل حدود ۱۰ هزار نورون، الگوهای بریل را تشخیص دهند، نتایج نشان داد که یک ارگانوئید به‌طور متوسط در ۶۱ درصد موارد پاسخ درست می‌دهد و با ترکیب سه ارگانوئید این دقت به ۸۳ درصد افزایش یافت. این آزمایش‌ها نشان‌دهنده توانایی اولیه سلول‌های مغزی در پردازش اطلاعات هستند.

برخی دانشمندان نگران‌اند که اگر این سیستم‌ها به‌عنوان «مغز در ظرف» شناخته شوند، تصور عمومی درباره شکل‌گیری آگاهی در آن‌ها می‌تواند منجر به محدودیت‌های قانونی شدید شود. Madeline Lancaster از دانشگاه کمبریج هشدار داده است که بزرگ‌نمایی رسانه‌ای ممکن است به توقف کامل این تحقیقات منجر شود، حتی در بخش‌هایی که هدفشان کمک به بیماران است. پژوهشگران امیدوارند بتوانند این سیستم‌ها را برای وظایف پیچیده‌تر آموزش دهند، برای نمونه با استفاده از دوپامین برای تقویت پاسخ‌های عصبی، شرکت‌هایی همچون FinalSpark در سوئیس دسترسی آنلاین به ارگانوئیدهای مغزی را برای پژوهشگران و حتی مشتریان خصوصی فراهم کرده‌اند، با وجود پیشرفت‌ها، کارشناسان اذعان دارند که این فناوری هنوز از نظر عملیاتی «بی‌فایده» است و راهی طولانی تا کاربرد واقعی دارد. بیوکامپیوترها از ارگانوئیدهای مغزی ساخته می‌شوند؛ خوشه‌های سلول‌های عصبی که از سلول‌های بنیادی مشتق شده‌اند، این سلول‌ها قادرند سیگنال‌های الکتریکی را دریافت و پردازش کنند.

مشابه نورون‌های مغز انسان. آزمایش‌های اولیه نشان داده‌اند که این ارگانوئیدها می‌توانند الگوهای ساده همچون بریل را تشخیص دهند، هرچند هنوز در مراحل ابتدایی هستند؛ مغز انسان تنها با ۲۰ وات انرژی میلیاردها عملیات انجام می‌دهد، در حالی که ابررایانه‌ها میلیون‌ها برابر بیشتر مصرف می‌کنند، رایانش کوانتومی بر پایه کیوبیت‌ها بنا شده است که می‌توانند همزمان در چند حالت وجود داشته باشند. این ویژگی امکان حل مسائل بسیار پیچیده همچون شبیه‌سازی مولکولی، رمزنگاری و بهینه‌سازی را فراهم می‌کند.