چگونه دانشمندان سلول‌های مغز انسان را به کامپیوتر تبدیل می‌کنند؟

اگرچه ممکن است این موضوع غیرواقعی به نظر برسد، اما احتمال دارد در آینده سخت‌افزارهای محاسباتی را مشاهده کنیم که به‌جای سیلیکون‌های متداول، از سلول‌های زنده مغز انسان ساخته شده‌اند. یک زیست‌رایانه، قادر است از مواد زیستی، مانند DNA، پروتئین‌ها یا بافت زنده (برای نمونه نورون‌های رشد‌یافته در محیط آزمایشگاهی) برای انجام وظایف محاسباتی بهره بگیرد. این فرایند شامل پرورش نورون‌ها، تبدیل آن‌ها به خوشه‌های کوچک موسوم به ارگانوئید، و سپس اتصال این خوشه‌ها به الکترودها برای استفاده از آن‌ها به‌عنوان رایانه‌هایی بسیار کوچک است. نکته شایان توجه این است که چنین زیست‌رایانه‌هایی انرژی بسیار کمتری نسبت به نمونه‌های مرسوم مصرف می‌کنند.در حال حاضر، این فناوری بسیار نوظهور است و زیست‌رایانه‌ها تنها توان انجام عملیات‌های بسیار ساده را دارند. در سال ۲۰۲۲، شرکت استرالیایی Cortical Labs توانست توجه جهانی را به موفقیت خود در واداشتن نورون‌های مصنوعی به انجام بازی رایانه‌ای کلاسیک Pong جلب کند. نمونه‌ای دیگر از این حوزه، سیستم زیست‌محاسباتی Brainoware است که سلول‌های زنده مغزی را به یک رایانه متصل می‌کند تا به قابلیت تشخیص ابتدایی گفتار برسد. همچنین، تیمی از دانشگاه بریستول اخیراً گزارش داده که با استفاده از ارگانوئیدهای مغزی انسان که دارای نورون بودند، موفق به شناسایی حروف بریل شده‌اند.تمرکز فعلی در آزمایشگاه‌ها، بر پرورش نورون‌های انسانی و تبدیل آن‌ها به سامانه‌هایی کارکردی است که بتوان آن‌ها را با ترانزیستورهای زیستی مقایسه کرد.بهره‌برداری از توان مغزکارشناسان در تلاش‌اند تا توانایی شگفت‌انگیز بهره‌وری انرژی مغز انسان را بازآفرینی کنند؛ مغزی که با مصرف کمتر از ۲۰ وات انرژی، قادر به انجام تقریباً یک میلیارد عملیات ریاضی در هر ثانیه است. در مقابل، قدرتمندترین ابررایانه‌ها اگرچه می‌توانند از نظر سرعت به مغز انسان نزدیک شوند، اما به حدود یک میلیون برابر انرژی بیشتری نیاز دارند. مطالب برگزیده...