یک استارتاپ استرالیایی به نام Cortical Labs موفق به ساخت اولین رایانه‌ی زیستی جهان شده که از نورون‌های انسانی واقعی برای پردازش داده‌ها استفاده می‌کند. این رایانه که در نگاه اول شبیه یک جعبه معمولی است، در واقع قلب تپنده‌ای از نورون‌های زنده در خود دارد که می‌توانند یاد بگیرند، تحلیل کنند و حتی بازی کنند.
فرآیند ساخت این رایانه از چند قطره خون انسان آغاز می‌شود. سلول‌های خونی به سلول‌های بنیادی پرتوان (iPS) بازبرنامه‌ریزی می‌شوند و سپس در آزمایشگاه به نورون تبدیل می‌گردند. این نورون‌ها روی یک تراشه‌ی سیلیکونی قرار می‌گیرند و در صورتی که تغذیه شوند، شروع به تشکیل یک شبکه‌ی عصبی زنده می‌کنند.
در این سامانه، سیستمی پیشرفته وظیفه حفظ حیات نورون‌ها را بر عهده دارد؛ از جمله پمپ‌هایی که مانند قلب عمل می‌کنند، فیلترهایی با عملکرد مشابه کلیه‌ها، مخازنی برای تغذیه و دفع مواد زائد، و تجهیزاتی برای اکسیژن‌رسانی که مانند ریه عمل می‌کنند. این رایانه نه‌تنها دستگاهی پردازشی، بلکه نوعی بدن مصنوعی نیز به‌شمار می‌آید.
در بخش پردازشی، نورون‌ها با استفاده از سیگنال‌های آنالوگ و دیجیتال تحریک می‌شوند و با گذشت زمان یاد می‌گیرند که چگونه به محرک‌ها پاسخ دهند. به‌عنوان مثال، نسخه‌ی اولیه این سیستم، موسوم به DishBrain، توانست یاد بگیرد که چگونه بازی ویدیویی Pong را انجام دهد.
این نوع یادگیری متفاوت از شبکه‌های عصبی مصنوعی (ANN) است که تنها از مغز انسان الهام گرفته‌اند؛ بلکه در اینجا ما با نورون‌هایی واقعی مواجهیم که همانند مغز انسان فکر می‌کنند و واکنش نشان می‌دهند. به همین دلیل، Cortical Labs معتقد است که این سیستم می‌تواند توانایی‌هایی فراتر از هوش مصنوعی رایج داشته باشد.
در تاریخ ۲ مارس، رایانه‌ی CL1 رسماً برای خرید عمومی عرضه شد. این رایانه نخستین سیستم زیستی قابل برنامه‌نویسی در جهان است که همزمان از سخت‌افزار سیلیکونی و نورون‌های انسانی استفاده می‌کند. نورون‌ها روی یک تراشه‌ی الکترونیکی رشد می‌کنند و با آن در تعامل عصبی-الکتریکی هستند.
CL1 مصرف انرژی بسیار پایینی دارد (تنها چند وات) و نورون‌ها تا حدود شش ماه در آن زنده می‌مانند. این ویژگی آن را به ابزاری ارزشمند در تحقیقات زیستی، مدل‌سازی بیماری‌های مغزی، و آزمون داروهای جدید تبدیل می‌کند—به‌ویژه برای بیماری‌هایی مانند آلزایمر یا اختلالات گفتاری که تاکنون درمان‌های دقیقی برایشان وجود نداشته.
به گفته‌ی دکتر «برت کاگن»، مدیر علمی Cortical Labs، بیشتر داروهایی که برای بیماری‌های مغزی به آزمایش‌های بالینی وارد می‌شوند شکست می‌خورند، چون مغز انسان بسیار پیچیده و ظریف است. اما با استفاده از CL1 می‌توان واکنش نورون‌های واقعی را به داروها مشاهده کرد و از خطرات انسانی جلوگیری نمود.
با وجود کاربردهای علمی گسترده، برخی دانشمندان نسبت به مسائل اخلاقی این فناوری هشدار داده‌اند. چون CL1 از سلول‌های انسانی استفاده می‌کند و نوعی هوش زیستی به‌شمار می‌رود، این نگرانی وجود دارد که شاید روزی بتواند نوعی آگاهی یا درد را تجربه کند. هرچند در حال حاضر، کارشناسان این دغدغه را زودهنگام و غیرمستند می‌دانند.
CL1 فعلاً مغزی به اندازه‌ی مغز یک حشره دارد، اما پایه‌گذار راهی است که می‌تواند در آینده به ساخت سیستم‌هایی با نورون‌های پیچیده‌تر و قابلیت‌های شناختی بالا بینجامد. این فناوری ترکیبی از علم اعصاب، مهندسی زیستی، و هوش مصنوعی است و ممکن است در آینده تعریف ما از رایانه ، هوش و حتی زندگی را بازنویسی کند.
ترجمه مجله علمی کازمولوژی
0 نظرات