پژوهشگران دانشگاه جانز هاپكینز :
زمان ظهور کامپیوتر های بیولوژیکی فرا رسیده است!
به گزارش نیو وبلاگ، گروهی از پژوهشگران «دانشگاه جانز هاپکینز» در مقاله جدیدی خاطرنشان کرده اند که کامپیوتر های بیولوژیکی می توانند در بعضی از کاربردهای ویژه، از کامپیوتر های امروزی پیشی بگیرند و الان زمان ایجاد آنها فرا رسیده است.
به گزارش نیو وبلاگ به نقل از ایسنا و به نقل از نوروساینس نیوز، پژوهشگران «دانشگاه جانز هاپکینز»(JHU) به همراه دکتر «برت کاگان»(Brett Kagan)، دانشمند ارشد استارت آپ «کورتیکال لبز»(Cortical Labs) در ملبورن که به تازگی توسعه پروژه «دیش برین»(DishBrain) را سرپرستی کرده است، می گویند که زمان ایجاد نوع جدیدی از کامپیوتر فرا رسیده است که در آن سلول های انسانی یاد بگیرند در یک پتری دیش، «پونگ»(Pong) بازی کنند.
این گروه پژوهشی در مقاله پروژه خود توضیح داده اند که چگونه کامپیوتر های بیولوژیکی می توانند در کاربردهای ویژه از کامپیوتر های الکترونیکی امروزی پیشی بگیرند اما بخش کوچکی از برق مورد نیاز کامپیوتر های امروزی را به کار ببرند.
پژوهشگران با ساختن خوشه های کوچکی از ۵۰ هزار سلول مغزی که از سلول های بنیادی پرورش یافته اند و به نام «ارگانوئیدها»(Organoids) شناخته می شوند، کار خویش را شروع کردند. این حدود یک سوم اندازه مغز مگس میوه است. پژوهشگران به دنبال ۱۰ میلیون نورون هستند که حدودا به تعداد نورون های مغز لاک پشت خواهند بود. در مقایسه، مغز انسان به صورت میانگین بیشتر از ۸۰ میلیارد نورون دارد.
این مقاله نشان داده است که مغز انسان برای انجام دادن کارهای ویژه چگونه به صورت گسترده از ماشین ها پیشی می گیرد. برای مثال، انسان ها می توانند یاد بگیرند که دو چیز را با استفاده از چند نمونه تشخیص دهند. این در شرایطی است که الگوریتم های هوش مصنوعی به هزاران نمونه نیاز دارند. باآنکه هوش مصنوعی در سال ۲۰۱۶ قهرمان جهان را در بازی «Go» شکست داد اما روی داده های ۱۶۰ هزار بازی آموزش دید که معادل پنج ساعت بازی در هر روز برای بیشتر از ۱۷۵ سال بود.
مغز انرژی کارآمدتری دارد. تصور بر اینست که مغز ما می تواند معادل بیشتر از یک میلیون برابر ظرفیت یک کامپیوتر خانگی متوسط را با استفاده از انرژی معادل چند وات ذخیره کند. در مقابل، پایگاه های داده آمریکا سالانه بیشتر از ۱۵ هزار مگاوات انرژی مصرف می کنند که بیشتر آن توسط ده ها نیروگاه تولید می شود.
پژوهشگران در این مقاله، طرح خویش را برای «هوش ارگانوئیدی»(OI) یا ارگانوئیدهای مغزی پرورش یافته در کشت سلولی ترسیم کرده اند. باآنکه ارگانوئیدهای مغز، «مغز کوچک» نیستند اما جنبه های کلیدی عملکرد و ساختار مغز را دارند. ارگانوئیدها هم اکنون باید به صورت قابل ملاحظه ای از حدود ۵۰ هزار سلول افزایش یابند. پروفسور «توماس هارتانگ»(Thomas Hartung)، پژوهشگر ارشد این پروژه اظهار داشت: برای دست یافتن به هوش ارگانوئیدی، ما باید این تعداد را به ۱۰ میلیون افزایش دهیم.
کاگان و همکارانش در کورتیکال لبز پیش تر نشان داده اند که ایجاد کامپیوتر های بیولوژیکی مبتنی بر سلول های مغز انسان امکان پذیر است. مقاله ای که به تازگی در مجله «Neuron» به چاپ رسید، نشان داد که یک کشت مسطح از سلول های مغزی می تواند بازی ویدیویی پونگ را یاد بگیرد.
کاگان اظهار داشت: ما نشان داده ایم که می توانیم با نورون های بیولوژیکی زنده بگونه ای تعامل داشته باشیم که آنها را مجبور به تغییر دادن فعالیت هایشان نماییم و چیزی شبیه به هوش را پدید آوریم. کورتیکال لبز با همکاری گروهی از افراد اعجاب انگیز که توسط پروفسور هارتانگ و همکارانش برای عرضه هوش ارگانوئیدی گردآوری شده اند، حالا در تلاش است تا این کار را با ارگانوئیدهای مغزی تکرار کند.
هارتانگ اظهار داشت: من می توانم بگویم که تکرار کردن آزمایش با ارگانوئیدها، تعریف اولیه هوش ارگانوئیدی را برآورده می کند. از اینجا به بعد، مبحث فقط ایجاد جامعه، تجهیزات و فناوری های لازم برای تحقق یافتن پتانسیل کامل هوش ارگانوئیدی است.
کاگان اظهار داشت: این حوزه جدید محاسبات زیستی، پیشرفت های بی سابقه ای را در سرعت محاسبات، قدرت پردازش، کارآیی داده و قابلیت های ذخیره سازی نوید می دهد که همگی آنها به انرژی کمتری نیاز دارند. جنبه هیجان انگیز این همکاری، روحیه مشارکتی است که در آن شکل گرفت. گردهم آوردن این متخصصان متفاوت نه تنها برای رسیدن به موفقیت حیاتی می باشد، بلکه یک نقطه تماس حیاتی را برای همکاری در صنعت فراهم می آورد.
این فناوری می تواند دانشمندان را قادر سازد تا ارگانوئیدهای شخصی سازی شده مغز بیماران مبتلا به اختلالات عصبی مانند آلزایمر را مطالعه کنند و آزمایش هایی را جهت بررسی چگونگی تاثیر عوامل ژنتیکی، داروها و سموم بر این بیماری ها انجام دهند.
این پژوهش، در مجله «Frontiers in Science» به چاپ رسید.
منبع: newweblog.ir
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب