العلماء يصنعون حواسيب من خلايا دماغ بشرية حية
اتخذ فريق من الباحثين في شركة Cortical Labs الأسترالية خطوة مهمة نحو تطوير بيوكمبيوتر يعتمد على خلايا دماغ بشرية لأداء مهام حاسوبية بسيطة، في تطور كان يُعد سابقًا أقرب إلى الخيال العلمي.
خلايا دماغ تنمو لتصبح "معالجات"
وتقوم فكرة البيوكمبيوتر على استخدام مواد بيولوجية، مثل الحمض النووي والبروتينات والأنسجة الحية، لتنفيذ عمليات حسابية بدلاً من شرائح السيليكون التقليدية.
ويعمل العلماء على تنمية الخلايا العصبية وتطويرها في مختبرات خاصة إلى مجموعات صغيرة تُعرف بـ"الأورغانويد"، ثم توصيلها بأقطاب كهربائية لتعمل كحواسيب دقيقة.
ورغم حداثة التكنولوجيا، فقد أثبتت هذه الأنظمة قدرتها على تنفيذ مهام حقيقية؛ حيث تمكن نظام "Brainoware" من التعرف إلى كلمات منطوقة بطريقة بدائية.
وفي أغسطس الماضي، أعلن باحثون من جامعة بريستول أنهم استخدموا أورغانويدات دماغية بشرية للتعرف على حروف "برايل" اللمسية، في خطوة تعد أحد أهم مؤشرات تطور الحوسبة الحيوية.
كفاءة مذهلة في استهلاك الطاقة
يأتي الاهتمام المتزايد بـ"البيوكمبيوتر" من القدرة الفريدة للدماغ البشري على العمل بكفاءة الطاقة؛ إذ يستهلك أقل من 20 واطًا فقط، بينما يجري ما يعادل مليار عملية رياضية في الثانية.
وفي المقابل، يحتاج أقوى الحواسيب العملاقة في العالم إلى طاقة تزيد بمليون مرة لتحقيق أداء مماثل.
ووفقًا للباحث برام سيرفايس Bram Servais من جامعة ملبورن القائم على هذه التجارب، فإن جذور هذا المجال تعود إلى نحو 50 عامًا عندما بدأ العلماء بزراعة الخلايا العصبية فوق مصفوفات إلكترودية صغيرة لدراسة إشاراتها الكهربائية.
ونقلت التطورات الحديثة هذا الأساس العلمي من مستوى الدراسة النظرية إلى بناء أنظمة حوسبة متكاملة تستخدم الخلايا نفسها كبديل عن الترانزستور التقليدي.
ويركز الباحثون اليوم على تحسين قدرة الخلايا العصبية على التعلم وإجراء عمليات أكثر تعقيدًا، تمهيدًا لتطوير بيوكمبيوتر كامل قادر على معالجة البيانات بكفاءة مماثلة للدماغ البشري.
ورغم أن التقنية ما زالت في مراحلها الأولى، إلا أنها قد تُحدث ثورة في الذكاء الاصطناعي والروبوتات وحتى الطب الحيوي.
