تطوير كمبيوتر من أدمغة بشرية يمكن أن يحل أزمة الطاقة في العالم

ابتكر علماء سويديون أول “كمبيوتر حي” في العالم مصنوع من أنسجة المخ البشري. وتتكون من 16 جزءًا عضويًا، أو كتلًا من خلايا الدماغ المزروعة في المختبر، والتي ترسل المعلومات لبعضها البعض، وتعمل بشكل مشابه جدًا لشريحة الكمبيوتر التقليدية. يرسل ويستقبل الإشارات عبر خلاياه العصبية التي تعمل كالدوائر.

وبحسب صحيفة “ديلي 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 حاليا.

وعند مقارنتها بأفضل أجهزة الكمبيوتر في العالم، مثل Hewlett Packard Enterprise Frontier، وجد العلماء أنه بنفس السرعة وذاكرة أكبر بـ 1000 مرة، يستخدم الدماغ البشري ما بين 10 و20 واط مقارنة بجهاز كمبيوتر يستخدم 21 ميجاوات، وواحد ميغاواط يساوي مليون واط.

تم تطوير الآلة الحية من قبل العلماء في FinalSparks، والتي تركز على إيجاد حلول للشبكات 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 سمات تشبه الخلايا العصبية، ويتم بناء أدمغة FinalSparks الصغيرة من ما يقدر بـ 10000 خلية عصبية حية، يبلغ قطرها حوالي 0.5 ملم.

يتم تدريب الكائنات الحية بجرعات من الدوبامين، وعندما تؤدي المهام بشكل صحيح، فإنها تتلقى تدفقًا من المادة الكيميائية كمكافأة.

يقوم العلماء بإدارة الدوبامين عن طريق تعريض منطقة معينة من الدماغ للضوء، على غرار كيفية إطلاقه في دماغ الإنسان عند تنشيط منطقة معينة.

وتحيط بالأدمغة الصغيرة ثمانية أقطاب كهربائية تقيس النشاط في الأعضاء، ويمكن للباحثين إرسال تيار عبر القطب للتأثير على العصبون.

تؤدي هذه الأقطاب الكهربائية دورًا مزدوجًا يتمثل في تحفيز الأعضاء العضوية وتسجيل البيانات التي تعالجها.

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

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

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