حواسيب آلية مدعومة بخلايا بشرية قريباً

يمكن تطوير كمبيوتر حيوي مدعوم بخلايا دماغ بشرية في المستقبل القريب، وفقاً لباحثي جامعة جونز هوبكنز الذين يتوقعون أن توسع هذه التكنولوجيا بشكل كبير من قدرات الحوسبة الحديثة وتخلق مجالات دراسة جديدة.

حدد الفريق خطته لـ"الذكاء العضوي" في الدراسة التي نشرت يوم 28 فبراير/ شباط في مجلة Frontiers in Science. منذ ما يقرب من عقدين من الزمن، استخدم العلماء عضيات دقيقة (الأجزاء الحية الموجودة في داخل الخلية)، وأنسجة نمت في المختبر تشبه الأعضاء كاملة النمو، لإجراء تجارب على الكلى والرئتين والأعضاء الأخرى، من دون اللجوء إلى الاختبارات البشرية أو الحيوانية. في الآونة الأخيرة، عمل معدو الدراسة الجديدة على أشباه عضويات في الدماغ، ومدارات بحجم نقطة القلم مع الخلايا العصبية، وغيرها من الميزات التي تمكن من الحفاظ على الوظائف الأساسية للدماغ مثل التعلم والتذكر.

منذ بداية عصر الكمبيوتر، كانت الهندسة تهدف إلى محاكاة الوظائف الشبيهة بالدماغ، والأكثر وضوحاً من خلال السعي وراء تقنيات الذكاء الاصطناعي. ومع ذلك، ما زلنا بعيدين عن الوصول إلى مستوى وظائف الدماغ في نظام يقوم على الكمبيوتر أو عن طريق المحاكاة بالكمبيوتر.

في الوقت نفسه، تهدف زراعة الخلايا إلى إعادة إنشاء بنية ووظائف الأعضاء البشرية من أجل الوظائف المعرفية للدماغ في نهاية المطاف. مع ظهور الخلايا الجذعية البشرية والهندسة الحيوية للأنظمة الفيزيولوجية الدقيقة للدماغ (وظائف الأعضاء الدقيقة للدماغ) أصبح من الممكن تحقيق هذا الهدف من خلال آلية التعلم والذاكرة التي يجرى تحقيقها في الكائنات العضوية وأنظمة الأعضاء من خلال "رقاقة"، وفقاً للدراسة.

تكنولوجيا

التحديثات الحية

ماسك: سنزرع غرسات متصلة بالكومبيوتر في أدمغة البشر خلال أشهر

أوضح المؤلف الرئيسي للدراسة، توماس هرتونغ، وهو أستاذ علم السموم في جامعة جون هوبكنز، أنه يمكن توظيف إمكانيات الولايات المتحدة الأميركية في كل من أبحاث الذكاء الاصطناعي والهندسة الحيوية للأنظمة الفيزيولوجية الدقيقة للدماغ، في دمج المجالين معاً، للوصول إلى الذكاء العضوي.

تتمثل الفرضية في تحقيق الوظائف المعرفية للأنظمة الفيزيولوجية الدقيقة للدماغ، وتوسيع نطاقها لتحقيق القدرات الحسابية ذات الصلة. وأضاف هرتونغ، في تصريح لـ"العربي الجديد"، أنه من خلال التقدم المستمر لحدود الحوسبة البيولوجية، يهدف الفريق البحثي إلى إنشاء نماذج للذكاء في صورة يمكن التحكم فيها وتؤدي نفس الوظائف الإدراكية للإنسان، بالإضافة إلى توفير نماذج للمضي قدماً في البحث عن المواد السامة التي تسهم في الأمراض العصبية، وتحديد العلاجات للأمراض العصبية. "لكن رغم الثورة الكبيرة التي قد يحدثها هذا المشروع البحثي، فإنه يثير في الوقت نفسه العديد من الأسئلة الأخلاقية التي ستجبر الباحثين على مواجهة أسئلة مثل: أين يبدأ الوعي والإدراك؟ وما هي العلاقة بين الإنسان المتبرع بالخلايا ونظام الذكاء العضوي الناتج عن هذه الخلايا؟ إن تضمين مثل هذه المناقشات الأخلاقية سيكون أمراً بالغ الأهمية للتقدم المقبول اجتماعياً للحوسبة البيولوجية".

شدد الباحث على أن الأسئلة الأخلاقية المطروحة لا تلغي أهمية النتائج التي ستمكن العلماء من إجراء النماذج التجريبية للوظائف المعرفية البشرية، بدراستها لأول مرة مع تدخلات تجريبية سهلة وقياسات فورية يمكن التحقق من دقتها. ومع إنشاء نماذج جيدة لدراسة اضطرابات النمو العصبي، واضطرابات التنكس العصبي، قد تستفيد بعض الأمراض الأكثر تكلفة وتحدياً من الأدوات الجديدة للسلامة الكيميائية، وتطوير الأدوية، على سبيل المثال.

مع إمكانية الوصول التجريبي إلى أكثر الخصائص العضوية تعقيداً في جسم الإنسان، يقول الباحثون إننا على عتبة فهم وتشخيص وعلاج حالات أمراض الدماغ المختلفة، والإجابة عن أسئلة ظلت من دون حلول طويلاً، مثل أي نوع من الحساسية يسهم في اضطراب نمو الدماغ، أو يضعف وظائف المخ أو يؤدي إلى تدهور وظائف الدماغ في وقت مبكر، أو كيفية تحسين بيئة عمل الدماغ، من خلال هندسة النماذج وأنظمة الاختبار المعملي.