في قصة مقتبسة من المشاهد الافتتاحية لفيلم رعب خيال علمي، نجح العلماء في سد فجوة حرجة بين ما هو بيولوجي وما هو إلكتروني. تتناول الدراسة، التي نُشرت في Nature Electronics (ملخصة في Nature)، تفاصيل "حاسوب حيوي هجين" يجمع بين أنسجة الدماغ البشرية المزروعة في المختبر والدوائر التقليدية والذكاء الاصطناعي. وقد تعلم النظام، الذي أطلق عليه اسم Brainoware، التعرف على الأصوات بدقة تصل إلى 78%.

يمكن أن يؤدي يومًا ما إلى دمج رقائق السيليكون مع الخلايا العصبية.

يجمع برنامج Brainoware بين عضويات الدماغ - مجموعات من الخلايا البشرية المشتقة من الخلايا الجذعية والتي تحولت إلى "أدمغة صغيرة" مملوءة بالخلايا العصبية - مع الدوائر الإلكترونية التقليدية. ولتحقيق ذلك، وضع الباحثون «عضويًا واحدًا على صفيحة تحتوي على آلاف الأقطاب الكهربائية لربط الدماغ بالدوائر الكهربائية». تترجم الدوائر، التي تتحدث إلى عضوي الدماغ، المعلومات التي يريدون إدخالها إلى نمط من النبضات الكهربائية.

ثم تتعلم أنسجة المخ التكنولوجيا وتتواصل معها. يكتشف جهاز استشعار في المصفوفة الإلكترونية استجابة الدماغ المصغر، والتي تقوم خوارزمية التعلم الآلي المدربة بفك شفرتها. بمعنى آخر، بمساعدة الذكاء الاصطناعي، تندمج الخلايا العصبية والإلكترونيات في آلة حيوية واحدة (أساسية للغاية في الوقت الحالي) لحل المشكلات.

وقام الباحثون بتعليم نظام الدماغ الحاسوبي كيفية التعرف على الأصوات البشرية. لقد قاموا بتدريب برنامج Brainoware على 240 تسجيلًا لثمانية أشخاص يتحدثون، "وترجمة الصوت إلى كهرباء لتوصيله إلى العضو العضوي". تفاعل الجزء العضوي بشكل مختلف مع كل صوت أثناء توليد نمط من النشاط العصبي الذي تعلم الذكاء الاصطناعي فهمه. لقد تعلم برنامج Brainoware كيفية التعرف على الأصوات بدقة تصل إلى 78 بالمائة.

فيلادلفيا، بنسلفانيا - 15 أغسطس: قام فادي جاكوب، وهو طالب دراسات عليا زائر من جامعة جونز هوبكنز، بتشريح ورم أرومي دبقي في المخ في مبنى الأبحاث السريرية بجامعة بنسلفانيا في فيلادلفيا، بنسلفانيا في 15 أغسطس 2018. الورم الذي جاء مباشرة من المركز سيتم تشريح -op إلى مئات القطع الصغيرة التي سيتم استخدامها لتنمية الأعضاء السرطانية. (تصوير جيسيكا كوركونيس لصحيفة واشنطن بوست عبر غيتي إيماجز)
عضويات الدماغ البشري (واشنطن بوست عبر غيتي إيماجز)
ينظر الفريق إلى العمل على أنه دليل على المفهوم أكثر من كونه شيئًا له استخدام عملي على المدى القريب. على الرغم من أن الدراسات السابقة أظهرت أن مزارع الخلايا العصبية ثنائية الأبعاد يمكن أن تفعل أشياء مماثلة، إلا أن هذه هي أول تجربة يتم تشغيلها باستخدام كتلة مدربة ثلاثية الأبعاد من خلايا الدماغ البشرية. ويمكن أن يشير ذلك إلى مستقبل الحوسبة البيولوجية، حيث تؤدي "سرعة وكفاءة العقول البشرية" إلى إطلاق ذكاء اصطناعي فائق القوة. (ما الخطأ الذي يمكن أن يحدث؟)

ويرى آرتي أهلواليا، مهندس الطب الحيوي في جامعة بيزا الإيطالية، أن التكنولوجيا تلقي المزيد من الضوء على الدماغ البشري. نظرًا لأن العضيات الدماغية يمكنها تكرار مركز التحكم في الجهاز العصبي بطرق لا تستطيع مزارع الخلايا البسيطة القيام بها، فإن الباحث ينظر إلى Brainoware (والتطورات الإضافية التي يمكن أن تفرزها) على أنها تساعد في نمذجة ودراسة الاضطرابات العصبية مثل مرض الزهايمر. «هذا هو مكان الوعد؛ وقال أهلواليا لمجلة Nature: "نأمل أن نستخدمها في يوم من الأيام لتحل محل النماذج الحيوانية للدماغ".

تشمل التحديات التي تواجه تقنية السايبورغ الأولية الغريبة الحفاظ على الكائنات العضوية حية، خاصة عند الانتقال إلى المناطق الأكثر تعقيدًا حيث يريد العلماء في النهاية نشرها. يجب أن تنمو خلايا الدماغ في حاضنة، الأمر الذي قد يصبح أكثر صعوبة مع العضيات الأكبر حجمًا. تتضمن الخطوات التالية العمل على تعلم كيفية تكيف عضيات الدماغ مع المهام الأكثر تعقيدًا وهندستها لتحقيق قدر أكبر من الاستقرار والموثوقية.

المصدر: بوابة الوفد

كلمات دلالية: الخلایا العصبیة یمکن أن

إقرأ أيضاً:

«M42» تستعرض جهودها في تطوير طب المختبر وعلم الجينوم

المختبر المرجعي الوطني ينفذ 10 ملايين اختبار تشخيصي سنوياً

أبوظبي:
«الخليج»
تواصل شركة «M42» الصحية، ابتكار حلول سريرية وطبية مدعومة بالذكاء الاصطناعي وعلم الجينوم، في إطار رسالتها لإحداث نقلة نوعية في قطاع الصحة بدولة الإمارات والعالم، وتعتزم استعراض قدراتها في التشخيص خلال مشاركتها في «مؤتمر ومعرض جمعية التشخيص والطب المخبري» في الشرق الأوسط الذي يعقد يومي 23 و24 نوفمبر في أبوظبي.
وتحظى خدمات «M42» التشخيصية التي تشمل مجالات صحية عدّة، بدعم القدرات المتطورة للمختبر المرجعي الوطني ومركز «أوميكس» للتميز، إلى جانب فريق عالمي يضم أمهر الخبراء السريريين.
وتعدّ الجمعية التي تنظم هذا الحدث، مؤسسة مهنية علمية وطبية عالمية تلتزم بتطوير العلوم المخبرية السريرية وتطبيقاتها في قطاع الرعاية الصحية، وسيجمع المؤتمر نخبة من ممتهني طب المخابر لاستكشاف التوجهات الراهنة في مجال الوقاية من الأمراض.
ويؤدي المختبر المرجعي الوطني، دوراً حيوياً في مشهد الرعاية الصحية بدولة الإمارات، إذ ينفذ نحو 10 ملايين اختبار تشخيصي سنوياً،. ويُستفاد من خبراته العلمية، وقدرات الذكاء الاصطناعي وإمكانات الاتصال المتقدمة لتطوير حلول خاصة به ترصد الاضطرابات المعقدة بأسلوب عالي الكفاءة والجودة ويشمل المختبر طيفاً واسعاً من الاختبارات التشخيصية، مع توافر نحو 5 آلاف اختبار ضمن 10 مختبرات سباقة، وترتقي قدرات الاختبار المذكورة بجودة خدمات المختبرات في المنطقة، وتلبي الاحتياجات السريرية الشاملة مع تقليص الوقت اللازم لإجراء الفحوصات المخبرية
وقالت الدكتورة ليلى عبد الوارث، المديرة التنفيذية «يلتزم المختبر بتعزيز التعليم الطبي المستمر في طب المختبر وتطبيق أفضل الممارسات العالمية في المنطقة. وتوفر مختبراتنا المعتمدة عالمياً، ويديرها فريق عالمي المستوى من علماء الأمراض والعلماء السريريين وعلماء الطب الحيوي، خبرات متخصصة في مختلف مجالات الطب. وبحرصنا على مواكبة التطورات التكنولوجية وتلبية الاحتياجات المتغيرة للمجتمع، نواصل أداء دور حيوي في تحسين المخرجات العلاجية للمرضى، ودعم مبادرات الصحة العامة مدفوعين بشراكات وثيقة مع صنّاع السياسات، وتحسين البنية التحتية للرعاية الصحية في دولة الإمارات».
ويتولى مركز «أوميكس» مهمة تنفيذ برنامج الجينوم الإماراتي بقيادة دائرة الصحة – أبوظبي. وبعد نجاحه بوضع التسلسل الجيني لنحو 600 ألف عيّنة من الإماراتيين، يعمل البرنامج، على التحول بقطاع الرعاية الصحية في دولة الإمارات من المنهجية الموحدة التي تطبّق على الجميع، إلى شكل دقيق ووقائي، ويرسي معيار عالمية لعلم الجينوم السكاني.
وقدم برنامج الجينوم الإماراتي مبادرات واسعة النطاق، مثل فحوص ما قبل الزواج وعلم الصيدلة الجيني، مدعوماً ببيانات جينية شاملة ومعززاً القدرة على تحديد المخاطر الوراثية للأمراض مبكراً لرفد المرضى بمعلومات قابلة للتطبيق، حيث يؤدي ذلك في الأغلب لتقليص الزمن اللازم للتوصل إلى التشخيص الدقيق بما يحد الأعباء المالية.
وقال الدكتور فال زفيريف، المدير الطبي لعلم الجينوم السريري «تستفيد برامج مثل فحوص ما قبل الزواج من البيانات الجينية الشاملة لتحديد المخاطر الوراثية مبكراً، في حين تقدم تقنيات التسلسل الجيني دقة تشخيص كبيرة، وتزيد كفاءة تشخيص الأمراض النادرة بنسبة 31% مقارنة بالاختبارات التقليدية».
وسيشهد المؤتمر مشاركة نخبة من الخبراء، لمناقشة البحوث السباقة والتقنيات المتطورة في طب المختبر وسيقدم الدكتور أدريان جي ميلر، استشاري الكيمياء الحيوية السريرية والمدير الفني (الكيمياء السريرية) في المختبر المرجعي الوطني محاضرة «تطبيق التروبونين عالي الحساسية لتقييم احتشاء عضلة القلب السريع» في 23 نوفمبر. والدكتور فال زفيريف، جلسة «إطلاق العنان للإمكانات السريرية لعلم الجينوم السكاني». وتدير الدكتورة ليلى عبد الوارث، جلسة «التقدم في اختبار أمراض القلب والتمثيل الغذائي»، في 24 نوفمبر.

مقالات مشابهة

  • باحثة: الكلوروفيل في الخضراوات الخضراء يحارب الخلايا السرطانية والدعوى الفيروسية
  • «M42» تستعرض جهودها في تطوير طب المختبر وعلم الجينوم
  • باحثة: الكلوروفيل في الخضراوات الخضراء يحارب الخلايا السرطانية والعدوى الفيروسية
  • باحثة: الكلوروفيل في الخضروات الخضراء يحارب الخلايا السرطانية والعدوى الفيروسية
  • حظر الأسلاك والأنابيب.. 15 شرطًا جديدًا لـ «المختبرات الغذائية»
  • خليل الحية: نبحث في كافة الأبواب والطرق التي يمكن من خلالها وقف العدوان
  • رئيس جامعة أسيوط يتفقد مستشفى الأمراض العصبية والنفسية وجراحة المخ والأعصاب
  • في جولة مفاجئة.. رئيس جامعة أسيوط يثمن جهود الطاقم الطبي بمستشفى العصبية
  • تفاصيل الزيارة المفاجئة لرئيس جامعة أسيوط لمستشفى الأمراض العصبية والنفسية الجامعي
  • تلوث الهواء يزيد احتمالات الإصابة بالتوحد.. كشف جديد