به گزارش خبرنگار علم و فناوری ایسکانیوز؛ این کامپیوتر از ۱۶ ارگانوئید یا توده‌ای از سلول‌های مغزی تشکیل شده است که در آزمایشگاه رشد کرده‌اند و اطلاعات را بین یکدیگر رد و بدل می‌کنند. آنها بسیار شبیه یک تراشه کامپیوتری سنتی کار می‌کنند و سیگنال‌هایی را از طریق نورون‌های خود که مانند مدار عمل می‌کنند، ارسال و دریافت می‌کنند.
اما چیزی که آنها را خاص می‌کند این است که ماشین زنده انرژی کمتری مصرف می‌کند زیرا نورون‌های زنده می‌توانند بیش از یک میلیون برابر کمتر از پردازنده‌های دیجیتال فعلی که در حال حاضر استفاده می‌شوند انرژی مصرف کنند.
دانشمندان دریافتند که مغز انسان برای پردازش از ۱۰ تا ۲۰ وات انرژی استفاده می‌کند و این میزان انرژی در مورد بهترین کامپیوترهای جهان مانند «اینترپرایز فرانتیر» شرکت هیولت پاکارد یا HP برای همان سرعت پردازش ۲۱ مگاوات یعنی ۲۱ میلیون وات است.
دانشمندان شرکت سوئدی «فاینال‌اسپارکز» برای اینکه بتوانند میزان مصرف انرژی این کامپیوتر را کاهش دهند، روی راهکارهایی با شبکه‌های عصبی بیولوژیکی تمرکز کردند. فاینال‌اسپارکز استارتاپی است که روی ایجاد راهکارهایی با شبکه‌های عصبی زیستی تحقیق می‌کند.
ارگانوئیدها کشت‌های بافت سه‌بعدی کوچک و خودسازمان یافته‌ای هستند که از سلول‌های بنیادی ساخته شده‌اند. چنین کشت‌هایی می‌توانند بسیاری از پیچیدگی‌های یک اندام را تکرار کنند، یا جنبه‌های انتخابی آن را مانند تولید انواع خاصی از سلول‌ها بیان کنند. دانشمندان برای تهیه ارگانوئیدها، سلول‌های بنیادی را می‌گیرند و آنها را برای حدود یک ماه پرورش می‌دهند تا زمانی که ویژگی‌هایی مانند نورون‌ها پیدا کنند. مغزهای کوچکی که این شرکت ساخته است از حدود ۱۰ هزار نورون زنده با قطر حدود نیم میلی‌متر ساخته شده‌اند.
ارگانوئیدها با دوزهای دوپامین آموزش می‌بینند - وقتی وظایف را به درستی انجام می‌دهند جریانی از ماده شیمیایی را به عنوان پاداش دریافت می‌کنند. دانشمندان دوپامین را با قرار دادن ناحیه خاصی از ارگانوئید مغز در معرض نور تجویز می‌کنند؛ شبیه به نحوه آزاد شدن آن در مغز انسان هنگام فعال شدن یک منطقه خاص.
مغزهای کوچک توسط هشت الکترود احاطه شده‌اند که فعالیت ارگانوئیدها را اندازه‌گیری می‌کنند و محققان می‌توانند جریان را از طریق الکترود برای تأثیرگذاری بر نورون ارسال کنند. این الکترودها نقش دوگانه تحریک ارگانوئیدها و ثبت داده‌هایی را که پردازش می‌کنند، انجام می‌دهند.
ارگانوئیدها همچنین در یک انکوباتور میکروسیال قرار می‌گیرند که به عنوان یک سیستم لوله‌کشی کوچک برای مقادیر کمی مایعات عمل می‌کند و مواد مغذی لازم برای زنده نگه داشتن سلول‌ها را فراهم می‌کند.
انکوباتور ارگانوئیدها را در دمای بدن نگه می‌دارد و جریان و نگهداری محیط سلولی را خودکار می‌کند و محیطی پایدار و عاری از باکتری و ویروس را فراهم می‌کند. سلول‌های «کامپیوتر زنده» که در یک ساختار ارگانوئیدی سه‌بعدی به هم چسبیده‌اند، در عرض ۱۰۰ روز زندگی می‌کنند و بعد می‌میرند. اما شبیه مغز واقعی انسان هستند و فعالیت الکتریکی مشابهی دارند. این در حالی است که نورون‌های مغز ما حدود ۸۰ سال زنده می‌مانند؛ یعنی زمانی که می‌میریم همان نورون‌هایی را داریم که با ما به دنیا آمده‌اند.
دانشمندان می‌گویند: ما به اندازه طبیعت در زنده نگه داشتن ارگانوئیدها مهارت نداریم، بنابراین آنها فقط ۱۰۰ روز زندگی می‌کنند و بعد مجبوریم که ارگانوئیدهای جدیدی تولید کنیم تا جایگزین ارگانوئیدهای مرده شوند. این تیم اخیراً کامپیوتر مغز را به عنوان یک پلتفرم آنلاین راه‌اندازی کرده است که محققان جهانی را قادر می‌سازد آزمایش‌هایی را از راه دور روی نورون‌های بیولوژیکی در شرایط آزمایشگاهی انجام دهند.
در حال حاضر، چندین دانشگاه برای استفاده از این پلتفرم ابراز علاقه کرده‌اند.
دکتر فرد جردن، مدیرعامل فاینال‌اسپارکز، نام این کامپیوتر زنده را «خیس‌افزار» یا wetware گذاشته است، زیرا جایی بین سخت‌افزار کامپیوتر و نرم‌افزار قرار دارد.
او می‌گوید: در کامپیوتر، شما یک جداسازی واضح دارید، نرم‌افزارهای مختلفی را روی یک سخت‌افزار اجرا می‌کنید. اما در مغز ما، برای یادگیری هر چیزی، سخت‌افزاری را که اتصالات سیناپسی را ایجاد می‌کند، به صورت فیزیکی تغییر می‌دهیم. بنابراین ما به یک کلمه جدید نیاز داریم و خیس‌افزار منطقی است، زیرا سلول‌ها برای زنده ماندن به یک محیط مرطوب نیاز دارند.
گفتنی است که جهان در میانه بحران انرژی به دلیل کمبود سوخت، اختلالات زنجیره تامین، تنش‌های ژئوپلیتیکی و گذار به انرژی‌های تجدیدپذیر قرار دارد. ناگفته نماند افزایش هوش مصنوعی که پیش‌بینی می‌شود از ۲۹/۳ تراوات ساعت در سال استفاده کند. یک تراوات برابر با یک تریلیون وات است.
فناوری ایجاد ارگانوئیدها نسبتاً جدید است و قبلاً تحقیقات کمی‌در مورد ایده تبدیل نورون‌های انسانی به رایانه انجام شده است.
انتهای پیام/
نظر شما