خطوة علمية كبيرة نحو دمج أجهزة الكمبيوتر والكائنات الحية

نجح علماء في جامعات سويدية في زرع خلية عصبية اصطناعية في نبات فينوس، صائد الذباب، فيما يعد إنجازًا كبيرًا في دمج الكائنات الحية وأجهزة الكمبيوتر، بحسب ما نشرته صحيفة "ذي إنديبندنت" البريطانية نقلًا عن Nature Communications.

أفاد العالمان بادينهاري تشولاكال هاريكيش وتشي يوان يانغ أن الخلية العصبية الاصطناعية تمكنت من التحكم في النبات، حيث أمكن التحكم في نبتة فينوس وجعلها تطبق فكيها بواسطة الكمبيوتر، وهي نفس الطريقة التي يقوم بها النبات باصطياد الذباب والحشرات ليتغذى عليها.

المخ والآلة والربوتات

يرجح العالمان أن هذا الإنجاز بدوره يمكن أن يكون خطوة رئيسية نحو تطوير واجهات بين الدماغ والآلة وكذلك الروبوتات الذكية. ستفتح التقنية الجديدة المجال أمام إمكانية دمج أو الجمع بين أجهزة الكمبيوتر والكائنات الحية، وإن كان الأمر يبدو صعبًا حتى الآن. وتعود الصعوبات، إلى حد كبير، إلى أن عناصر بناء الحياة تختلف اختلافًا كبيرًا عن تلك الموجودة في الأجهزة الإلكترونية، وتعمل على مبادئ مختلفة. إلى ذلك، سيتعين على العلماء إيجاد طريقة لربط الأجهزة الاصطناعية بالنظم البيولوجية.

تحكم آلي في عمليات بيولوجية

يمكن للتقنية المستخدمة في الدراسة، التي تحمل عنوان "الخلايا العصبية الكهروكيميائية العضوية والمشابك مع تصاعد أيوني بعنصر وسيط"، والتي تم خلالها زرع خلية عصبية اصطناعية بنجاح في نبات فينوس، على التغلب على جانب مهم من الصعوبات التي تواجه الدمج بين الكائنات الحية والحاسوب.

 

تعمل الخلية العصبية الكهروكيميائية العضوية بطرق مشابهة للخلايا العصبية للكائنات الحية، وتمنح بالفعل القدرة على التحكم في العمليات البيولوجية للنبات، حيث تمت الاستجابة للمدخلات الكهربائية بالطريقة التي اتاحت القدرة على التحكم فيه بواسطة الكمبيوتر.

الأنظمة العصبية الاصطناعية

كتب الباحثان أن "واجهات الدماغ والآلة المستقبلية والأطراف الصناعية والروبوتات الذكية ستتطلب دمج الأجهزة العصبية الاصطناعية مع الأنظمة البيولوجية. نظرًا لتوافقها الحيوي الضعيف، وتعقيد الدائرة وكفاءة الطاقة المنخفضة ومبادئ التشغيل التي تختلف اختلافًا جوهريًا عن تعديل إشارة الأيونات في علم الأحياء، فإن تطبيقات الأشكال العصبية التقليدية القائمة على السيليكون لها إمكانات تكامل حيوي محدودة".

وأضاف الباحثان أنهما قاما بزرع أول عصبونات كهروكيميائية عضوية OECN مع ارتفاع معدل الأيونات، بناءً على جميع الترانزستورات الكهروكيميائية العضوية التكميلية المطبوعة. وتم في سياق تكامل حيوي سهل تحفيز نبات فينوس على إطباق فكيه عند تشغيل محفزات الإدخال بواسطة الكمبيوتر، مما يحدد مشهدًا جديدًا للأنظمة العصبية الاصطناعية المحلية، التي يمكن دمجها مع أنظمة الإشارات الحيوية للنباتات واللافقاريات والفقاريات.