دمج أنسجة المخ البشرية المزروعة في المختبر مع الإلكترونيات
تاريخ النشر: 13th, December 2023 GMT
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%.
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:
دراسة: فيروس الهربس البسيط يؤر على صحة الدماغ
المناطق_متابعات
كشفت دراسة جديدة بقيادة باحثين من جامعة كولورادو وجامعة بورغوندي في فرنسا، عن أن الفيروس المسبب لـ”قرح البرد”، أو فيروس الهربس البسيط من النوع الأول، يمكن أن يصيب الدماغ والجهاز العصبي المركزي.وألقت الدراسة نظرة فاحصة على تأثيرات فيروس الهربس البسيط من النوع الأول على أدمغة الفئران، ورسمت خريطة للمناطق المختلفة المتأثرة وتقييم العواقب المحتملة، وفق سبوتنيك”.يمكن إدخال فيروس الهربس البسيط من النوع الأول إلى الجهاز العصبي المركزي من خلال طريقين، العصب الثلاثي التوائم (من خلال الوجه) أو العصب الشمي (من خلال الأنف)، وعلى الرغم من أنه لا يزال من غير الواضح كيف تنتشر العدوى بعد ذلك داخل الدماغ.تقول اختصاصية الأعصاب، كريستي نيماير، من جامعة كولورادو: “في الآونة الأخيرة، تم ربط هذا الفيروس الشائع بأمراض التنكس العصبي، مثل مرض ألزهايمر، ولكن لم يتم تحديد مسار واضح لغزو الجهاز العصبي المركزي”.
وأضافت نيماير: “إن تحديد كيفية وصول فيروس الهربس البسيط من النوع الأول إلى الدماغ والمناطق المعرضة للخطر في الدماغ هو المفتاح لفهم كيفية بدء المرض”.ووجد الفريق أن فيروس الهربس البسيط من النوع الأول يسيطر على العديد من المناطق الأكثر أهمية في الدماغ، بما في ذلك جذع الدماغ (المسؤول عن تنسيق معدل ضربات القلب والتنفس، إلى جانب النوم والحركة)، والوطاء (الذي يتعامل مع كل شيء من النوم والمزاج إلى الشهية ومستويات الهرمونات).ومع ذلك، ظلت مناطق أخرى من الدماغ غير متأثرة بمستضدات فيروس الهربس البسيط من النوع الأول، بما في ذلك الحُصين (المنطقة التي تعتني بالذاكرة، والتي غالبًا ما ترتبط بأمراض مثل ألزهايمر) والقشرة (المرتبطة بالذاكرة والانتباه).كما نظر الباحثون إلى نشاط الخلايا الدبقية الصغيرة (الخلايا المناعية الداخلية للجهاز العصبي المركزي) في أدمغة الفئران، والتي أصبحت ملتهبة عند التفاعل مع فيروس الهربس البسيط من النوع الأول. وفي مناطق معينة، ظلت هذه الخلايا المناعية نشطة حتى بعد اختفاء الفيروس، مما يشير إلى وجود التهاب مستمر.وبحسب الدراسة المنشورة في مجلة “ساينس أليرت” العلمية، يمكن أن يسبب فيروس الهربس البسيط من النوع الأول التهاب الدماغ، وهي حالة تهدد الحياة حيث يؤثر الالتهاب على الدماغ بالكامل. وفي حين لم يحدث هذا هنا، فإن البحث يظهر أنه لا يزال من الممكن حدوث ضرر.أخبار قد تهمك ضربة موجعة لليابان بعد غياب أويدا حتى نهاية العام 5 نوفمبر 2024 - 4:21 مساءً “موانئ”: ارتفاع طنيات المناولة بالموانئ بنسبة 8.26% خلال أكتوبر 2024م 5 نوفمبر 2024 - 3:53 مساءً نسخ الرابط تم نسخ الرابط 5 نوفمبر 2024 - 4:26 مساءً شاركها فيسبوك X لينكدإن ماسنجر ماسنجر أقرأ التالي أبرز المواد5 نوفمبر 2024 - 3:49 مساءًأمير منطقة تبوك يستقبل القنصل المصري أبرز المواد5 نوفمبر 2024 - 3:47 مساءًهيئة النقل: أكثر من 8.9 ملايين راكب و7.8 ملايين طن من المعادن والبضائع المنقولة عبر قطارات المملكة خلال الربع الثالث من العام الجاري أبرز المواد5 نوفمبر 2024 - 3:43 مساءًهيئة تطوير بوابة الدرعية تشارك في المنتدى الحضري العالمي بالقاهرة أبرز المواد5 نوفمبر 2024 - 3:41 مساءًهيئة الأسرى الفلسطينية: الاحتلال ينتهج أساليب تعذيب خطيرة بحق الأسرى أبرز المواد5 نوفمبر 2024 - 3:35 مساءًالقيادة تهنئ رئيسة جمهورية مولدوفا بمناسبة إعادة انتخابها لولاية رئاسية جديدة5 نوفمبر 2024 - 3:49 مساءًأمير منطقة تبوك يستقبل القنصل المصري5 نوفمبر 2024 - 3:47 مساءًهيئة النقل: أكثر من 8.9 ملايين راكب و7.8 ملايين طن من المعادن والبضائع المنقولة عبر قطارات المملكة خلال الربع الثالث من العام الجاري5 نوفمبر 2024 - 3:43 مساءًهيئة تطوير بوابة الدرعية تشارك في المنتدى الحضري العالمي بالقاهرة5 نوفمبر 2024 - 3:41 مساءًهيئة الأسرى الفلسطينية: الاحتلال ينتهج أساليب تعذيب خطيرة بحق الأسرى5 نوفمبر 2024 - 3:35 مساءًالقيادة تهنئ رئيسة جمهورية مولدوفا بمناسبة إعادة انتخابها لولاية رئاسية جديدة ضربة موجعة لليابان بعد غياب أويدا حتى نهاية العام ضربة موجعة لليابان بعد غياب أويدا حتى نهاية العام تابعنا على تويتـــــرTweets by AlMnatiq تابعنا على فيسبوك تابعنا على فيسبوكالأكثر مشاهدة الفوائد الاجتماعية للإسكان التعاوني 4 أغسطس 2022 - 11:10 مساءً بث مباشر مباراة الهلال وريال مدريد بكأس العالم للأندية 11 فبراير 2023 - 1:45 مساءً اليوم.. “حساب المواطن” يبدأ في صرف مستحقات المستفيدين من الدعم لدفعة يناير الجاري 10 يناير 2023 - 8:12 صباحًا جميع الحقوق محفوظة لجوال وصحيفة المناطق © حقوق النشر 2024 | تطوير سيكيور هوست | مُستضاف بفخر لدى سيكيورهوستفيسبوكXYouTubeانستقرامواتساب فيسبوك X ماسنجر ماسنجر واتساب تيلقرام زر الذهاب إلى الأعلى إغلاق البحث عن: فيسبوكXYouTubeانستقرامواتساب إغلاق بحث عن إغلاق بحث عن