پیوند بافت مغز انسان با تراشه‌های رایانه‌ای

گروهی از دانشمندان در پژوهشی جدید موفق شدند بافت مغز انسان را درظرف کشت آزمایشگاهی به یک تراشه رایانه‌ای متصل کنند. این ساختار مغزمانند می‌تواند معادلات ریاضی راحل کند وپیام‌های گفتاری راتشخیص دهد. این سیستم که Brainoware نامیده می‌شود از سلول‌های مغزی تشکیل شده که به‌طور مصنوعی ازسلول‌های بنیادی انسانی رشد کرده و به بافتی شبیه مغز تمایز پیدا کرده‌ است. سپس این ارگانوئید یا شبه‌اندام کوچک مغزی به سخت‌افزار الکترونیکی متصل می‌شود و در آنجا به‌عنوان یک مخزن یا محل ذخیره فیزیکی عمل می‌کند که می‌تواند اطلاعاتی را که از ورودی‌های رایانه دریافت کند، ثبت کرده و به خاطر بسپارد. دراین پژوهش محققان می‌خواستند ایده بهره‌برداری از کارایی معماری مغز انسان برای افزایش قدرت سخت‌افزار محاسباتی رایانه‌ها را بررسی کنند. ظهور هوش مصنوعی(AI) تقاضا برای افزایش توان محاسباتی را به‌شدت افزایش داده است، اما به‌دلیل بازده انرژی و عملکرد تراشه‌های سیلیکونی استاندارد تا حدودی در این زمینه محدودیت وجود دارد.
فنگ گوئو، مهندس زیستی گروه مهندسی سیستم‌های هوشمند دانشگاه ایندیانا و پژوهشگر این مطالعه می‌گوید: «ما به‌دنبال پاسخ این پرسش بودیم که آیا می‌توان از شبکه عصبی زیستی درون شبه‌اندام مغز برای محاسبات استفاده کنیم؟»
محققان برای بررسی قدرت این کامپیوترزیستی ترکیبی،۲۴۰ کلیپ صوتی ازافرادی که حروف صدادارمختلف ژاپنی را می‌گفتند به آن ارائه کردند. نکته جالب اینجاست که این سیستم قادر به یادگیری صداهای مختلف وتشخیص آنها با دقت حدود ۷۸درصد بود. همچنین پیش‌بینی نقشه هنون که نوعی سیستم دینامیکی غیرخطی در ریاضیات است از او خواسته شد که با دقت معقولی این کار را انجام داد.البته این سیستم هنوز فاصله بسیار زیادی با ابررایانه‌های رعب‌آور فیلم‌های علمی ــ ‌تخیلی دارد؛ با وجود این، برای اولین مطالعه در نوع خود، نتایج بسیار امیدوارکننده‌ای نشان داده است.
گوئو توضیح می‌دهد: «این اولین نمایش استفاده از شبه‌اندام‌ مغزی برای محاسبات است. به نظر می‌رسد که اندام‌نماها قرار است در آینده تحول عظیمی در محاسبات زیستی به‌وجود بیاورد.» این فناوری اگرچه ظرفیت بسیار بالایی دارد، چندان بدون مناقشه به‌ویژه در خصوص اخلاق زیستی نیست. سه محقق در مقاله‌ای بدون این‌که اشاره مستقیم به این مطالعه کنند، هشدار دادند که این مطالعه پیشگام، نیاز به رفع معماهای اخلاقی این فناوری را پیش از این‌که به‌طور جدی به کار گرفته شود، برجسته می‌کند.
در چند سال آینده، احتمالا شاهد ظهور سیستم‌های عصبی پیشرفته‌تر که می‌تواند با محیط‌های مصنوعی پیچیده‌تر تعامل داشته باشد خواهیم بود. همان‌طور که پیچیدگی این سیستم‌های ارگانوئیدی افزایش می‌یابد، ضروری است که تعداد بی‌شماری از مسائل عصبی اخلاقی سیستم‌های محاسبات زیستی که از بافت عصبی انسان استفاده می‌کند، موردبررسی قرار گیرد.پژوهشگران این مطالعه می‌افزایند: «ممکن است دهه‌ها طول بکشد تا سیستم‌های محاسبات زیستی عمومی ایجاد شود، اما این تحقیق احتمالا بینش‌های اساسی در مورد مکانیسم‌های یادگیری، رشد عصبی و پیامدهای شناختی بیماری‌های عصبی را فراهم خواهد کرد.»

منبع: IFL Science