تطوير كمبيوتر من أدمغة بشرية يحل أزمة الطاقة

بتكر علماء سويديون أول “كمبيوتر حي” في العالم مصنوع من أنسجة المخ البشري، وهو يتألف من 16 جزءًا عضويًا، أو كتل من خلايا الدماغ التي تمت زراعتها في المختبر، والتي ترسل المعلومات فيما بينها، وهي تعمل بشكل يشبه إلى حد كبير شريحة الكمبيوتر التقليدية، حيث ترسل وتستقبل الإشارات من خلال خلاياها العصبية التي تعمل مثل الدوائر.

ووفقا لما ذكرته صحيفة “ديلى ميل” البريطانية، فإن ما يجعلها مميزة هو أن الآلة الحية تستخدم طاقة أقل لأن الخلايا العصبية الحية يمكنها استخدام طاقة أقل بمليون مرة من المعالجات الرقمية الحالية المستخدمة حاليًا.

كما أنها عند مقارنتها بأفضل أجهزة الكمبيوتر في العالم، مثل Hewlett Packard Enterprise Frontier، وجد العلماء أنه بنفس السرعة وذاكرة أكبر 1000 مرة، يستخدم الدماغ البشري ما بين 10 إلى 20 واط مقارنة بالكمبيوتر الذي يستخدم 21 ميجاوات، ويساوى الميجاواط الواحد مليون واط.

تم تطوير الآلة الحية من جانب العلماء في FinalSparks، والتي تركز على إيجاد حلول مع الشبكات العصبية البيولوجية.

قال الدكتور فريد جوردان، الرئيس التنفيذي المشارك لشركة FinalSpark، وهي شركة ناشئة تركز على إيجاد حلول للشبكات العصبية البيولوجية: “هذه الفكرة شائعة في الخيال العلمي، ولكن لم يكن هناك قدر كبير من الأبحاث الحقيقية حولها”.

يأخذ العلماء الخلايا الجذعية ويزرعونها لمدة شهر تقريبًا حتى تشكل ميزات مثل الخلايا العصبية، وتم بناء أدمغة FinalSparks الصغيرة من ما يقدر بـ 10000 خلية عصبية حية، يبلغ قطرها حوالي 0.5 ملم.

يتم تدريب الكائنات العضوية بجرعات من الدوبامين، وعندما تؤدي المهام بشكل صحيح، فإنها تحصل على تدفق من المادة الكيميائية كمكافأة.

يدير العلماء الدوبامين عن طريق تعريض منطقة معينة من عضوي الدماغ للضوء، على غرار كيفية إطلاقه في الدماغ البشري عندما يتم تنشيط منطقة معينة.

وتحيط بالأدمغة الصغيرة ثمانية أقطاب كهربائية تقيس النشاط في الأعضاء العضوية، ويمكن للباحثين إرسال تيار عبر القطب للتأثير على العصبون، وتؤدي هذه الأقطاب الكهربائية دورًا مزدوجًا يتمثل في تحفيز الأعضاء العضوية وتسجيل البيانات التي تعالجها.

يتم أيضًا وضع الكائنات العضوية في حاضنة ميكروفلويديك تعمل كنظام سباكة صغير لكميات صغيرة من السوائل، مما يوفر العناصر الغذائية للخلايا، ويتم توفير العناصر الغذائية اللازمة لإبقائها على قيد الحياة.

تحافظ الحاضنة على الكائنات العضوية في درجة حرارة الجسم وتقوم بأتمتة تدفق وصيانة الوسائط الخلوية، مما يوفر بيئة مستقرة خالية من البكتيريا والفيروسات.

وتعيش الخلايا الموجودة في “الكمبيوتر الحي” وتموت خلال 100 يوم، وتتجمع معًا في بنية عضوية ثلاثية الأبعاد، ولكنها تشبه تلك الموجودة في أدمغة الإنسان الحقيقي، ولها نشاط كهربائي مماثل.