ابتكر فريق أسترالي حاسوبًا حيويًا يمكنه ممارسة ألعاب صغيرة، مصنوعًا من خلايا الدماغ البشرية

تقوم الشريحة "بتدريب" الخلايا العصبية عن طريق توصيل كميات صغيرة من الإشارات العشوائية أو المنتظمة: تؤدي الاستجابات الصحيحة إلى ردود فعل مرتبة، بينما تؤدي الأخطاء إلى تحفيز فوضوي. وبعد فترة من التدريب، تبدأ الخلايا العصبية في تعلم كيفية الحكم على الاستجابة الصحيحة. هذه هي الآلية التي تسمح لنظام الجيل الأول Dishbrain الذي طورته CorticalLabs بتعلم لعب لعبة "Ping Pong". على الرغم من أن معدل نجاح الضرب كان أفضل قليلاً من الصدفة، إلا أنه كان بالفعل أفضل من النظام الذي تلقى التحفيز فقط ولكن لم يكن هناك أي ردود فعل. منذ ذلك الحين، قامت CorticalLabs بتحديث النظام بشكل مستمر، كما تم إصدار برامج وأجهزة داعمة لتنمية الخلايا العصبية وتحسين الدقة.

خلايا المخ المستخدمة في الأبحاث

في حين أن السماح للخلايا العصبية بلعب كرة الطاولة هو الأول من نوعه، إلا أن العلماء ظلوا يزرعون مجموعات صغيرة من الخلايا العصبية تسمى عضويات الدماغ لسنوات لاستخدامها في اختبار المخدرات أو دراسة تكوين الدماغ البشري. يعتقد إرنست وولفتانغ، عالم الأحياء من جامعة كوينزلاند والذي شارك منذ فترة طويلة في أبحاث الخلايا الجذعية، أن مجاميع الخلايا العصبية التي تستخدمها CorticalLabs بسيطة نسبيًا. يستخدم CorticalLabs مجاميع الخلايا العصبية ثنائية الأبعاد لبلاط الخلايا العصبية على الرقاقة، بينما يستخدم مختبر البروفيسور وولويتانغ عضويات دماغية ثلاثية الأبعاد، والتي "تحتوي على المزيد من أنواع الخلايا وشبكة الخلايا العصبية أكثر تعقيدًا وتعقيدًا".

على الرغم من الاختلافات في مسارات التكنولوجيا، لا يزال البروفيسور وولويتانغ يتعاون مع الشركة الناشئة ويعتقد أن كلا الطرفين يتمتعان بمزايا متكاملة. وقال: "في البداية تساءلنا كيف يمكن للشبكات العصبية ثنائية الأبعاد أن تتعلم بهذه السرعة، لكن CorticalLabs لم تطور معدات متطورة لثقافة الخلايا العصبية فحسب، بل صممت أيضًا برامج وطرق تحليل للتحقق من القدرة على التعلم".

يخطط البروفيسور وولويتانغ لربط عضويات دماغية ثلاثية الأبعاد بحجم العدس تمت زراعتها في مختبره بنظام البرمجيات والأجهزة الذي طورته شركة CorticalLabs للتحقق مما إذا كان هذا العضو ثلاثي الأبعاد لديه آلية تعلم تعادل شبكة عصبية ثنائية الأبعاد. بمجرد إثبات أن الأعضاء الدماغية التي طورها لديها القدرة على التعلم، سيقوم البروفيسور وولويتانغ بإجراء بحث متعمق حول تأثير الأمراض التنكسية العصبية على وظيفة الذاكرة في الأعضاء الدماغية. لكنه لديه تحفظات بشأن مساواة القوة الحاسوبية للخلايا العصبية في طبق بيتري بالذكاء الاصطناعي: "أنا أفهم هذا الخط من التفكير، ففي نهاية المطاف، تتعلم هذه الشبكات العصبية البشرية بسرعة مذهلة. لكن تعلم "بينج بونج" شيء، واتخاذ القرارات المعقدة شيء آخر. أنا أحتفظ بالحكم في هذه المرحلة".

القضايا الأخلاقية في طبق بتري

تستخدم سيلفيا فيلاسكو، باحثة الخلايا الجذعية في معهد مردوخ لأبحاث الأطفال، عضيات الدماغ لدراسة تكوين القشرة الدماغية البشرية. وقالت: "إن القشرة الدماغية تعكس بشكل أفضل تفرد الدماغ البشري، وتختلف بنيته وأنماط تطوره بشكل كبير بين الأنواع". وأضافت: "باعتباري عالمة منخرطة في أبحاث عضويات الدماغ، كثيرًا ما أفكر في القضايا الأخلاقية التي قد تنشأ عن هذا العمل".

يدرك العديد من العلماء في هذا المجال وفريق CorticalLabs جيدًا أن أبحاثهم حساسة. في حين أن الكائنات العضوية الدماغية المستخدمة حاليًا بعيدة كل البعد عن كونها دماغًا حقيقيًا، إلا أن هناك مخاوف من أن الشبكات العصبية الأكبر حجمًا في المستقبل يمكن أن تنتج الوعي أو الوعي الذاتي، وربما تكتسب قدرات شبيهة بالدماغ. وقال فيلاسكو: "في هذه المرحلة أعتقد أن هذا القلق لا أساس له من الصحة. وستكون خسارة كبيرة عدم استخدام نظام يمكن أن يعالج أمراض الدماغ الخطيرة". "لكن علينا تقييم وتوقع المشاكل المحتملة التي قد تنشأ عن استخدام هذه النماذج."

يعترف الدكتور كاجان بهذه المخاوف ولكنه يعتقد أن هذا المجال لا يزال في بداياته وأنه من الصعب التنبؤ بالحدود الأخلاقية. وقال: "لا يمكننا الإجابة على ذلك، لذلك نحن نعمل مع الكثير من علماء الأخلاقيات الحيوية". "إن أنظمة خلايا الدماغ المستقلة التي نبنيها تشبه الدوائر ويمكن استخدامها حسب الحاجة. ولن تتمتع بخصائص الوعي. سنقوم باختبارها وتقييمها، وإذا كانت هناك مخاطر، فسنقوم بتعديل التصميم لتجنبها."