ห้องปฏิบัติการปลูก "สมองจิ๋ว" เพื่อควบคุมคอมพิวเตอร์

(แดน ตรี) - คลัสเตอร์ "สมองจิ๋ว" แต่ละคลัสเตอร์เชื่อมต่อกับวงจรและคอมพิวเตอร์ เปิดโอกาสให้เกิดคอมพิวเตอร์ชีวภาพรุ่นใหม่ที่สามารถเรียนรู้ จดจำ และใช้พลังงานน้อยกว่าเทคโนโลยีปัจจุบันหลายเท่า

Spaceworks รายงานว่า กลุ่ม นักวิทยาศาสตร์ ในสวิตเซอร์แลนด์กำลังเพาะเลี้ยงสมองขนาดเล็กจากเซลล์ต้นกำเนิดของมนุษย์ พวกเขาเชื่อว่าในอนาคต สมองเหล่านี้อาจกลายเป็น “หัวใจ” ของคอมพิวเตอร์ชีวภาพ ซึ่งจะช่วยประหยัดพลังงานและเรียนรู้ได้เหมือนมนุษย์

นักวิทยาศาสตร์ที่ห้องปฏิบัติการ FinalSpark ใช้เซลล์ต้นกำเนิดเพื่อพัฒนาคอมพิวเตอร์ทางชีววิทยา (ภาพ: FinalSpark)

ในเมืองเวอเวย์ แคว้นโว ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ ดร. เฟร็ด จอร์แดน และเพื่อนร่วมงานของเขาที่ห้องปฏิบัติการ FinalSpark กำลังดำเนินตามแนวทางที่กล้าหาญ

แทนที่จะเขียนโปรแกรมชิปซิลิคอนแบบเดิม พวกเขากำลังมองหาวิธีที่จะทำให้เซลล์ประสาทของมนุษย์เรียนรู้และประมวลผลข้อมูลได้อย่างแท้จริง เป้าหมายสูงสุดคือการสร้าง "เซิร์ฟเวอร์ที่มีชีวิต" ที่สามารถตอบสนองและจดจำได้ และทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าระบบคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันมาก

จากเซลล์ผิวหนังของมนุษย์สู่สมองขนาดจิ๋ว

ที่ห้องปฏิบัติการ FinalSpark การเดินทางเริ่มต้นด้วยเซลล์ผิวหนังของมนุษย์ที่ได้รับมาอย่างถูกกฎหมายจากคลินิกในญี่ปุ่น

นักวิทยาศาสตร์เปลี่ยนเซลล์เหล่านี้ให้กลายเป็นเซลล์ต้นกำเนิด จากนั้นนำไปเพาะเลี้ยงในสภาพแวดล้อมพิเศษเพื่อสร้างทรงกลมสีขาวขนาดเล็กที่เรียกว่าออร์แกนอยด์

ออร์แกนอยด์แต่ละอันมีขนาดประมาณเมล็ดข้าว แต่ประกอบด้วยเซลล์ประสาทและเซลล์สนับสนุนอื่นๆ หลายพันเซลล์ ถึงแม้ว่าออร์แกนอยด์เหล่านี้จะมีความซับซ้อนน้อยกว่าสมองมนุษย์มาก แต่ก็มีโครงสร้างพื้นฐานและการตอบสนองทางไฟฟ้าเหมือนกัน ดร. ฟลอรา บรอซซี นักชีววิทยาเซลล์ในทีมวิจัยกล่าว

เมื่อออร์แกนอยด์เจริญเติบโตเต็มที่แล้ว ออร์แกนอยด์จะถูกต่อเข้ากับอิเล็กโทรดขนาดเล็กที่เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ ทุกครั้งที่ผู้ทดลองกดปุ่ม สัญญาณไฟฟ้าจะถูกส่งผ่านระบบและแสดงบนหน้าจอเป็นแผนที่ขนาดเล็กของกิจกรรมทางประสาท

ตามที่ Brozzi กล่าว นี่เป็นหลักฐานว่าเซลล์ประสาทในออร์แกนอยด์สามารถรับรู้ ตอบสนอง และเรียนรู้ในการประมวลผลข้อมูลได้ทีละน้อย

ความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคือการทำให้สมองเทียม “มีชีวิต”

การรักษาการทำงานของสมองเล็กๆ ไม่ใช่เรื่องง่าย ออร์แกนอยด์เหล่านี้มีความบอบบางมาก ต้องการสารอาหารที่สม่ำเสมอและสภาพแวดล้อมที่เสถียร

หลังจากการทดสอบเป็นเวลาสี่ปี ทีมงาน FinalSpark ได้ช่วยให้ออร์แกนอยด์มีชีวิตอยู่ได้นานถึงสี่เดือน ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญในสาขาชีวคอมพิวเตอร์

พวกเขายังสังเกตเห็นปรากฏการณ์แปลกประหลาดก่อนที่ออร์แกนอยด์จะหยุดทำงาน นั่นคือ สัญญาณไฟฟ้ามักปรากฏขึ้นเป็นระยะๆ คล้ายกับการเต้นของหัวใจอย่างรวดเร็ว แม้ว่าพวกเขาจะไม่สามารถอธิบายสิ่งนี้ได้ทั้งหมด แต่ก็ชี้ให้เห็นว่ากลุ่มเซลล์ประสาทอาจถึงขั้นที่มีปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนยิ่งกว่าเดิมมาก

การแข่งขันเพื่อสร้างคอมพิวเตอร์เพื่อการเรียนรู้

FinalSpark ไม่ใช่บริษัทเดียวที่มุ่งมั่นในการผสมผสานชีววิทยาเข้ากับเทคโนโลยี ในออสเตรเลีย Cortical Labs ประกาศว่าได้ฝึกเซลล์ประสาทเทียมกลุ่มหนึ่งให้เล่นเกมคอมพิวเตอร์ Pong

ในสหรัฐอเมริกา นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยจอห์นส์ฮอปกินส์กำลังพัฒนา "สมองขนาดเล็ก" เพื่อเรียนรู้วิธีที่มนุษย์ประมวลผลข้อมูล ซึ่งจะช่วยปูทางไปสู่การรักษาโรคทางระบบประสาท เช่น อัลไซเมอร์หรือออทิซึม

ดร. ลีน่า สมิร์โนวา ผู้รับผิดชอบงานวิจัยที่มหาวิทยาลัยจอห์นส์ฮอปกินส์ กล่าวว่า ไบโอคอมพิวเตอร์ไม่ได้มีจุดประสงค์เพื่อทดแทนชิปที่มีอยู่ทั้งหมด แต่จะช่วยมนุษย์ในการจำลองพยาธิวิทยา วิจัยยา และลดการใช้สัตว์ในการทดลองให้เหลือน้อยที่สุด

ผู้เชี่ยวชาญประเมินว่าเทคโนโลยี “การฝึกฝนสมองเพื่อการคำนวณ” ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นมาก

แต่ศักยภาพนั้นมหาศาล สักวันหนึ่ง “สมองในหลอดทดลอง” เหล่านี้อาจกลายเป็นพื้นฐานสำหรับระบบคอมพิวเตอร์ที่เรียนรู้ จดจำ และปรับตัว ซึ่งเป็นสิ่งที่มนุษย์เท่านั้นที่ทำได้มาก่อน

ที่มา: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/phong-thi-nghiem-nuoi-nao-mini-de-van-hanh-may-tinh-20251008064509797.htm