رقاقة حيوية ثورية تحاكي شبكية العين البشرية: قفزة نحو واقع السايبورغ

يفكر الباحثون بالفعل في تطبيق آخر محتمل: بما أن التعرض للضوء يغير موصلية البوليمر المستخدم على المدى القصير والطويل، يمكن للرقاقة أيضًا أن تعمل كمشبك اصطناعي. تعمل المشابك العصبية الحقيقية بطريقة مماثلة: من خلال تمرير الإشارات الكهربائية، فإنها تغير حجمها وكفاءتها، وهو ما يكمن وراء قدرة دماغنا على التعلم والتذكر، على سبيل المثال. وقال سانتورو: "في التجارب المستقبلية، نأمل في دمج هذه المكونات مع الخلايا البيولوجية وربط العديد من الخلايا البيولوجية الفردية معًا".

بالإضافة إلى شبكية العين الاصطناعية، يقوم فريق سانتورو بتطوير أساليب أخرى للرقائق الإلكترونية الحيوية التي يمكن أن تتفاعل بطريقة مماثلة مع الخلايا في جسم الإنسان، وتحديدا الجهاز العصبي. يوضح العالم: "من ناحية، كنا نحاول تكرار البنية ثلاثية الأبعاد للخلايا العصبية، ومن ناحية أخرى، كنا نحاول أيضًا تكرار وظائفها، مثل معالجة المعلومات وتخزينها. وتبين أن البوليمرات الحيوية التي استخدموها في شبكية العين الاصطناعية كانت مادة بداية مناسبة. يمكننا استخدامها لتكرار البنية المتفرعة للخلايا العصبية البشرية، بالإضافة إلى تشعباتها العديدة. يمكنك أن تتخيل أنها تشبه الشجرة قليلاً". وهذا أمر مهم لأن الخلايا الحقيقية تفضل هذا الهيكل ثلاثي الأبعاد الشبيه بالفروع على الأسطح الملساء، مما يسمح لها بإقامة اتصالات وثيقة مع الخلايا الاصطناعية.

أولاً، يمكن استخدام الرقاقات الحيوية المختلفة لدراسة الخلايا العصبية الحقيقية، أي الاتصالات الخلوية. ثانيًا، تأمل سانتورو وفريقها في استخدام مكوناتهم يومًا ما للتدخل بفعالية في مسارات اتصال الخلايا لتحفيز تأثيرات معينة. على سبيل المثال، ما يدور في ذهن سانتورو هنا هو تصحيح الأخطاء في معالجة المعلومات ونقلها التي تحدث في الأمراض التنكسية العصبية مثل مرض باركنسون أو مرض الزهايمر، أو الأعضاء الداعمة التي لم تعد تعمل بشكل صحيح. علاوة على ذلك، يمكن لهذه العناصر أيضًا أن تكون بمثابة واجهات بين الأطراف الاصطناعية أو المفاصل.

تكنولوجيا الكمبيوتر يمكن أن تستفيد أيضا. نظرًا لخصائصها، من المقرر أن تصبح هذه الشريحة أجهزة للشبكات العصبية الاصطناعية. حتى الآن، لا تزال برامج الذكاء الاصطناعي تستخدم معالجات كلاسيكية لا يمكنها تعديل بنيتها. إنهم يستخدمون فقط برامج معقدة لتقليد وتغيير مبدأ تشغيل التعلم الذاتي للشبكات العصبية. هذا غير فعال للغاية. يمكن للخلايا العصبية الاصطناعية أن تعوض هذا النقص: فهي ستمكن تكنولوجيا الكمبيوتر من محاكاة الطريقة التي يعمل بها الدماغ على كل المستويات.