ساخت ابزاری که مانند مغز انسان کار می‌کنند

 

یک نقطه عطف بزرگ در محاسبات و آزمایش‌های کامپیوتری به پژوهشگران امکان داده ابزاری تولید کنند که با همان میزان ولتاژ اندکِ فعالیت‌های مغزی انسان کار می‌کند.

دانشمندان در دانشگاه «امهرست» ماساچوست، راه‌های استفاده از فیلامان‌های بیولوژیک و عایقی را کشف کرده‌اند که می‌توان از آن برای تولید «مموری استور» یا مقاومت حافظه‌دار دو پایه‌ای استفاده کرد.

دانشمندان متوجه شده‌اند که می‌توان با استفاده از «نانو وایر» یا ساختار‌های استوان‌های با مقطع نانومتری، از باکتری «ژئوباکتر» ابزاری تولید کرد که به میزان سیناپس‌های سلول‌های مغز (توضیح: ارتباطات الکتریکی میان سلول‌های مغز و سلسله اعصاب را سیناپس می‌گویند) برق استفاده کنند. جزئیات این کشف جدید در نشریه «نِیچِر کامیونیکِیشِنز» منتشر شده است.

جون یائو، پژوهشگر کامپیوتر و یکی از مولفین این مقاله می‌گوید: «مردم احتمالا هرگز تصورش را هم نمی‌کردند که بتوانیم ابزاری تولید کنیم که مصرف انرژی اش به اندازه مصرف انرژی (سیناپسی) مغز باشد، اما ما شواهدی موثق در مورد قابلیت‌های محاسباتی با استفاده از انرژی بسیار بسیار اندک در اختیار داریم.»

او می‌افزاید: «این یک نقطه عطف در فرضیه (استفاده از انرژی بسیار اندک در محاسبات کامپیوتری) است و ما فکر می‌کنیم عامل کشفیات بسیاری در زمینه میزان برقی باشد که در فعل و انفعالات بیولوژیک بکار می‌رود.»

دانشمندان برای آزمایش «نانو وایر»‌ها از جریان متناوب برق در نخ‌های فلزی‌ای استفاده کرده اند که قطر آن یکصد بار از موی انسان نازکتر است. الگوی مثبت و منفی این جریان متناوب، مولد تاثیری شبیه به جریان برق مغز در حین یادگیری بوده است.

دکتر یائو گفت: «می توانید میزان عایق بودن یا انعطاف سیناپس‌های نانو وایر مموری استور را تنظیم کنید تا مشابه بخش‌های بیولوژیک محاسبات مغزی عمل کند. در مقایسه با کامپیوتر‌های معمول، توانایی یادگیری این ابزار به نرم افزار آن ارتباط پیدا نمی‌کند.»

نانو وایر‌های بیولوژیک جز صرفه جویی در مصرف برق، دارای مزیت‌های بسیاری بر نانووایر‌های مصنوعی سیلیکون هستند. آن‌ها در محیط آب و مایعات بدن ثبات بیشتری دارند که به معنی آن است که می‌توان از آن‌ها در ابزار پزشکی داخل بدن از جمله دستگاه‌های نظارت بر کارکرد قلب استفاده کرد.

دکتر یائو می‌گوید احتمالا می‌توان این کشف را بالقوه در روند‌های عملی بیولوژیک فرای محدودیت‌های بشری (سایبورگ) به کار گرفت.

اکنون تیم دکتر یائو قصد دارد «به طور کامل جنبه‌های شیمیایی، بیولوژیک و الکتریکی» نانو وایر‌ها را کشف کند «با این امید که روزی این نانو وایر‌ها بتوانند با سلول‌های عصبی در سیستم بیولوژیک تبادل اطلاعات بکنند».

 

منبع: ایندیپندنت