ثورة علمية تطور حاسوب بخلايا دماغ بشرية حية للمرة الأولى
يشهد عالم التكنولوجيا سباقا علميا غير مسبوق في الآونة الأخيرة، وذلك بهدف تطوير جيل جديد من الحواسيب، يقوم بالاعتماد على خلايا دماغية بشرية مزروعة في المختبر، وهي بديلة لشرائح السيليكون التقليدية، وبذلك يفتح هذا مجال الحوسبة الحيوية، آفاقا جديدة للحوسبة باستخدام كتل حية من الخلايا العصبية، كما تتصدر شركة FinalSpark السويسرية هذا المجال، حيث تعمل على تطوير معالجات حيوية تعتمد على العضويات العصبية لأداء العمليات الحسابية.
العضويات العصبية وقدرات التعلم
قامت الشركة بتطوير معالجات حيوية، قائمة على مجموعات دقيقة من الخلايا العصبية تعرف بالعضويات، قادرة بالفعل على أداء مهام حسابية بسيطة، يتم إنشاء العضويات العصبية من خلايا جلد بشرية، حيث يتم إعادة برمجتها لتصبح خلايا جذعية، ثم تتحول إلى خلايا عصبية، وتحتوي كل منها على حوالي 10 آلاف خلية عصبية، بما يعادل تقريبا قوة دماغ ذبابة الفاكهة، وذلك بالمقارنة بـ100 مليار خلية في الدماغ البشري، وتظهر هذه العضويات قدرات تعلم واستجابات كهربائية تشبه الإشارات الثنائية (0 و1) في الحوسبة الرقمية، بالرغم من صغر حجمها.
تجربة الحوسبة الحيوية في المختبر
وصفت زوي كلاينمان محررة البي بي سي، في تقريرها تجربتها في مختبر شركة FinalSpark، حيث أدى الضغط على مفتاح في لوحة المفاتيح إلى توليد نبضات عصبية، تظهر على الشاشة كقفزات مشابهة لتخطيط الدماغ، ويعمل العلماء أيضا على تحسين قدرات تعلم العضويات من خلال مكافأتها بمادة الدوبامين، لتعزيز السلوك العصبي المطلوب، في عملية تحاكي تعلم الدماغ البشري عبر التحفيز.
الخلايا العصبية وكفاءة الطاقة
أكد الدكتور فريد جوردان، الشريك المؤسس لـFinalSpark، أن الخلايا العصبية تتفوق على الدوائر الإلكترونية التقليدية بكفاءة طاقة أعلى بمليون مرة، هذه الميزة تجعل الحوسبة الحيوية مرشحا واعدا لتقليل الاستهلاك الهائل للطاقة المطلوبة، لتشغيل نماذج الذكاء الاصطناعي الحديثة، مما يفتح آفاقا كبيرة لتطبيقاتها المستقبلية.
تحديات بقاء العضويات فترة طويلة
تواجه الحوسبة الحيوية تحديات كبيرة، على الرغم من الإمكانات الهائلة، أبرزها قصر عمر العضويات التي تموت بعد أشهر قليلة، ويشير البروفيسور سيمون شولتز من إمبريال كوليدج لندن، إلى أن العضويات تفتقر إلى الأوعية الدموية، ولا يزال العلماء يبحثون عن طرق لإطالة عمرها، وتم ملاحظة أيضا أن العضويات أظهرت اندفاعات عصبية أخيرة قبل موتها، تم وصفها باللحظات الأخيرة، وهي مشابهة لما يحدث في الدماغ البشري.