استخدام خلايا دماغية بشرية لتطوير "الحوسبة الحيوية"

في مختبر بمدينة فيفي السويسرية يحقن أحد العلماء خلايا دماغية بشرية بسائل غني بالمغذيات لإبقائها حية... ليغذي عبر هذه الخطوة شكلاً جديداً من المعالجات الحاسوبية.
ويهدف هذا المجال البحثي الجديد المسمى "الحوسبة الحيوية" أو "Wetware" (برمجية بيولوجية) إلى استكشاف قدرات الحساب الغامضة في الدماغ البشري.
تقلد الرقائق الحالية المصنوعة من السيليكون، الدماغ البشري والشبكة العصبية، ويؤكد فريد جوردان، أحد مؤسسي شركة "فاينل سبارك" FinalSpark السويسرية الناشئة، الأمر لوكالة الصحافة الفرنسية قائلاً "بدلاً من التقليد، دعونا نجربها على الدماغ الحقيقي".

الأدمغة المصغرة

يبدي هذا المهندس ورائد الأعمال اقتناعاً بأن هذا النوع الجديد من المعالجات الذي يستخدم خلايا الدماغ البشري سيحل يوماً محل الرقائق الاصطناعية التي تغذي طفرة الذكاء الاصطناعي.
يرجع ذلك خصوصاً إلى أن استخدام هذه الأدمغة المصغرة قد يحل مشكلة الاستهلاك المفرط للطاقة الذي يصاحب تطوير الذكاء الاصطناعي.
يقول جوردان إن "الخلايا العصبية البيولوجية أكثر كفاءة في استخدام الطاقة بمليون مرة من الخلايا العصبية الاصطناعية"، ويمكن إنتاجها بكميات غير محدودة في المختبر، على عكس الرقائق التي تنتجها شركات مثل "إنفيديا" بكميات كبيرة.
مع ذلك لا تزال قوة الأدمغة المصغرة التي تنتجها "فاينل سبارك" أقل بكثير من معايير الحوسبة الحالية.

فريد جوردان، أحد مؤسسي شركة "فاينل سبارك" السويسرية الناشئة​​​​​​​ (أ ف ب)

خلايا جذعية

لتصنيع هذه المعالجات الحيوية، تبدأ "فاينل سبارك" بشراء الخلايا الجذعية، وهي خلايا أساسية يمكن أن تتحول إلى أي نوع من خلايا جسم الإنسان أثناء نموها.
ثم يعمد الباحثون إلى تحويل هذه الخلايا الجذعية إلى أخرى عصبية يتصل بعضها ببعض الآخر لتكوين مجموعات بعرض ميليمتر واحد تسمى عضيات الدماغ.
في هذه المرحلة تشبه هذه العضيات دماغ يرقة ذبابة الفاكهة تقريباً، بحسب جوردا.
ثم توصل أقطاب كهربائية بالخلايا العصبية مما يسمح للعلماء "بالتنصت عليها"، بعد ذلك، يمكن للباحثين تحفيز عضيات الدماغ بتيار كهربائي صغير، وبناءً على استجابتها لهذا المحفز، يعاد إنشاء البتات 1 و0 المعتمدة في الحوسبة التقليدية.
تجري 10 جامعات حالياً تجارب على عضيات "فاينل سبارك" عبر الإنترنت، وتبث الشركة الصغيرة صوراً حية لخلاياها العصبية أثناء عملها على موقعها الإلكتروني.
يستخدم الباحث في جامعة بريستول الإنجليزية بنجامين وارد-شيربر عضيات في روبوت بهدف التمييز بين الحروف المختلفة المكتوبة بطريقة "برايل" (المعتمدة لدى ذوي الإعاقات البصرية).
ثمة تحديات كثيرة، بينها خصوصاً ترميز البيانات بطريقة يفهمها العضي، ثم محاولة تفسير ما "تخرجه" الخلايا، على ما يوضح وارد-شيربر لوكالة الصحافة الفرنسية، مشيراً إلى أن "العمل مع الروبوتات سهل للغاية بالمقارنة"، ويضيف "يجب أيضاً أن نضع في اعتبارنا أن هذه خلايا حية، مما يعني أنها قابلة للموت".
وقد مر وارد-شيربر بتجربة مريرة في هذا الصدد، إذ اضطر إلى معاودة العمل من النقطة الصفر مع فريقه عندما مات عضي في منتصف إحدى التجارب، وبحسب شركة "فاينل سبارك"، يمكن لعضياتها أن تعيش لمدة تصل إلى ستة أشهر.

سؤال أخلاقي

في جامعة جونز هوبكنز الأميركية، تستخدم الباحثة لينا سميرنوفا هذه العضيات للعمل على اضطرابات الدماغ مثل التوحد ومرض ألزهايمر، على أمل اكتشاف علاجات جديدة.
على رغم أن الحوسبة الحيوية واعدة للغاية، فإنها لا تزال مجرد حلم يبدو تحقيقه بعيد المنال، لكن هذا الوضع قد يتغير جذرياً في الأعوام المقبلة، على ما توضح سميرنوفا للوكالة الفرنسية.
وهنا يطرح سؤال أخلاقي: إلى أي مدى يجب مراعاة سلامة هذه العضيات؟
رفض جميع الباحثين الذين قابلتهم وكالة الصحافة الفرنسية فكرة أن هذه الخلايا التي تفتقر إلى مستقبلات الألم يمكن أن تقترب من أي صورة من صور الوعي، ومع ذلك لا تزال كيفية تكوين الدماغ للوعي غير معروفة.
على رغم ذلك تتعاون "فاينل سبارك" مع متخصصي الأخلاقيات، وتشير أيضاً إلى أن عضياتها تحوي 10 آلاف خلية عصبية، مقارنة بـ100 مليار خلية عصبية للإنسان.
في المختبر، يفتح جوردان باب ثلاجة كبيرة تحوي 16 دماغاً صغيراً متصلة بأنابيب، وفجأة تظهر خطوط على شاشة في الغرفة، مما يدل على نشاط عصبي ملحوظ.
وقد أمضى الباحثون أعواماً في محاولة كشف هذا اللغز، لكنه لا يزال من دون حل، ويقول جوردان، "ما زلنا لا نفهم كيف لها أن ترصد فتح الباب".