مختبر يطور "أدمغة صغيرة" لتشغيل أجهزة الكمبيوتر

(دان تري) - كل مجموعة من "الأدمغة الصغيرة" متصلة بدوائر وأجهزة كمبيوتر، مما يفتح الباب أمام جيل من أجهزة الكمبيوتر البيولوجية القادرة على التعلم والتذكر واستهلاك طاقة أقل بكثير من التكنولوجيا الحالية.

وفقًا لشركة سبيس ووركس ، تعمل مجموعة من العلماء في سويسرا على تنمية أدمغة صغيرة من خلايا جذعية بشرية. ويعتقدون أن هذه الأدمغة قد تصبح في المستقبل "قلب" الحواسيب البيولوجية، مما يساعد على توفير الطاقة والتعلم مثل البشر.

علماء في مختبر FinalSpark يستخدمون الخلايا الجذعية لتطوير أجهزة الكمبيوتر البيولوجية (الصورة: FinalSpark).

في مدينة فيفي، في كانتون فود، سويسرا، يسعى الدكتور فريد جوردان وزملاؤه في مختبر FinalSpark إلى تحقيق اتجاه جريء.

بدلاً من برمجة رقائق السيليكون التقليدية، يبحثون عن طرق لجعل الخلايا العصبية البشرية تتعلم وتُعالج المعلومات. الهدف النهائي هو إنشاء "خوادم حية" قادرة على التفاعل والتذكر، وتعمل بكفاءة أعلى بكثير من أنظمة الحاسوب الحالية.

من خلايا الجلد البشري إلى الأدمغة الصغيرة

في مختبرات FinalSpark، تبدأ الرحلة بخلايا الجلد البشرية التي تم الحصول عليها بشكل قانوني من العيادات في اليابان.

قام العلماء بتحويلها إلى خلايا جذعية، ثم قاموا بزراعتها في بيئة خاصة لتشكيل كرات بيضاء صغيرة تسمى العضويات.

يبلغ حجم كل عضو حبة أرز تقريبًا، لكنه يحتوي على آلاف الخلايا العصبية والخلايا الداعمة الأخرى. وعلى الرغم من أنها أقل تعقيدًا بكثير من الدماغ البشري، إلا أنها تشترك في نفس الهياكل الأساسية والاستجابات الكهربائية، وفقًا للدكتورة فلورا بروزي، عالمة الأحياء الخلوية في فريق البحث.

بعد نضجها، وُصلت العضويات بأقطاب كهربائية دقيقة متصلة بجهاز حاسوب. في كل مرة يضغط فيها المُجرِّب على مفتاح، تُنقل إشارة كهربائية عبر النظام وتُعرض على الشاشة كخريطة مصغّرة للنشاط العصبي.

وبحسب بروزي، فإن هذا دليل على أن الخلايا العصبية الموجودة في العضويات قادرة على الاستشعار والاستجابة وتعلم كيفية معالجة المعلومات تدريجيًا.

التحدي الأكبر هو إبقاء الدماغ الاصطناعي "حيًا"

الحفاظ على وظائف الدماغ الصغير ليس بالأمر الهيّن. فهذه الأعضاء حساسة للغاية وتتطلب إمدادًا شبه دائم من العناصر الغذائية وبيئة مستقرة.

بعد أربع سنوات من الاختبارات، ساعد فريق FinalSpark الأعضاء الحية على العيش لمدة تصل إلى أربعة أشهر، وهي خطوة مهمة إلى الأمام في مجال الحوسبة الحيوية.

لاحظوا أيضًا ظاهرة غريبة قبل توقف الأعضاء عن العمل: غالبًا ما كانت الإشارات الكهربائية تظهر على شكل دفعات كنبضات قلب سريعة. ورغم عجزهم عن تفسير هذه الظاهرة تمامًا، إلا أنها تُشير إلى أن مجموعات الخلايا العصبية ربما تكون قد وصلت إلى حالة من التفاعل أكثر تعقيدًا من ذي قبل.

السباق لإنشاء أجهزة كمبيوتر قادرة على التعلم

ليست شركة FinalSpark الشركة الوحيدة التي تسعى إلى دمج علم الأحياء والتكنولوجيا. ففي أستراليا، أعلنت شركة Cortical Labs أنها درّبت مجموعة من الخلايا العصبية الاصطناعية على لعب لعبة الكمبيوتر "بونغ".

وفي الولايات المتحدة، يعمل الباحثون في جامعة جونز هوبكنز أيضًا على تطوير "أدمغة صغيرة" لتعلم كيفية معالجة البشر للمعلومات، مما يمهد الطريق لعلاج الأمراض العصبية مثل الزهايمر أو التوحد.

وقالت الدكتورة لينا سميرنوفا، المسؤولة عن الأبحاث في جامعة جونز هوبكنز، إن أجهزة الكمبيوتر الحيوية لا تهدف إلى استبدال الرقائق الحالية بشكل كامل، ولكنها ستساعد البشر في محاكاة علم الأمراض، والبحث عن الأدوية، وتقليل استخدام الحيوانات في التجارب.

ويرى الخبراء أن تكنولوجيا "زراعة الدماغ للحساب" لا تزال في مراحلها الأولى.

لكن الإمكانات هائلة. يومًا ما، قد تُصبح هذه "الأدمغة في أنبوب اختبار" أساسًا لأنظمة حاسوبية تتعلم وتتذكر وتتكيف، وهو أمرٌ لم يسبقه إليه إلا البشر.

المصدر: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/phong-thi-nghiem-nuoi-nao-mini-de-van-hanh-may-tinh-20251008064509797.htm