ابتكار خلايا عصبية اصطناعية تحاكي الإدراك البشري

طور علماء خلية عصبية كهروكيميائية عضوية تحاكي الوظيفة العصبية البشرية ما يتيح الإدراك اللمسي في الوقت الفعلي
طور علماء خلية عصبية كهروكيميائية عضوية تحاكي الوظيفة العصبية البشرية ما يتيح الإدراك اللمسي في الوقت الفعلي
كتب – باسل يوسف:

تظل العمليات البيولوجية المصنعة معمليا، مثل أنظمة الإدراك، هدفاً صعباً لخبراء الإلكترونيات العضوية بسبب اعتماد الحواس البشرية على شبكة تكيفية من الخلايا العصبية الحسية.

أدى تعاون جديد بين جامعة نورث وسترن ومعهد جورجيا للتكنولوجيا إلى تقدم هذا المجال من خلال تطوير خلية عصبية عضوية كهروكيميائية عالية الأداء تعمل ضمن نطاق تردد الخلايا العصبية البشرية. كما ابتكروا نظام إدراك كامل من خلال تصميم مواد عضوية إضافية ودمج الخلايا العصبية المصممة مع مستقبلات اللمس الاصطناعية والمشابك، ما يتيح استشعار ومعالجة الإشارات اللمسية في الوقت الفعلي.

قد يؤدي البحث، المنشور مؤخراً في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)، إلى تحريك عجلة الروبوتات الذكية وغيرها من الأنظمة التي تعوقها حالياً أنظمة الاستشعار الأقل قوة من تلك الموجودة لدى الإنسان.

التطورات في الإلكترونيات العضوية

“قال المؤلف الأول ياو ياو، أستاذ الهندسة في نورث وسترن، “تسلط الدراسة الضوء على التقدم الكبير في الإلكترونيات العضوية وتطبيقها في سد الفجوة بين البيولوجيا والتكنولوجيا. لقد أنشأنا خلية عصبية اصطناعية فعالة ذات بصمة مخفضة وخصائص عصبية متميزة. وباستغلال هذه القدرة، نجحنا في تطوير نظام إدراكي عصبي كامل لمحاكاة العمليات البيولوجية الحقيقية”.

وفقًا للمؤلف توبين جيه ماركس: “تحقق الخلية العصبية الاصطناعية في هذه الدراسة أداءً غير مسبوق في إطلاق تعديل التردد، ما يوفر نطاقًا أوسع بمقدار 50 مرة من الدوائر العصبية الكهروكيميائية العضوية الموجودة.. على النقيض من ذلك، فإن الخصائص العصبية المتميزة لجهازنا تجعله إنجازًا متقدمًا في الخلايا العصبية الكهروكيميائية العضوية”.

وقال المؤلف المشارك أنطونيو فاكيتي، أستاذ في كلية علوم وهندسة المواد بجامعة جورجيا للتكنولوجيا: “تقدم هذه الدراسة أول نظام إدراك لمسي كامل على شكل عصبي يعتمد على الخلايا العصبية الاصطناعية، والذي يدمج مستقبلات اللمس الاصطناعية والمشابك الاصطناعية. ويوضح القدرة على ترميز المحفزات اللمسية في إشارات عصبية متصاعدة في الوقت الفعلي وترجمتها إلى استجابات ما بعد المشبك”.

مع استعداد شبكة الدماغ البشري الهائلة المكونة من 86 مليار خلية عصبية لإطلاقها، تظل أنظمة الاستشعار صعبة الإنشاء. ويقتصر العلماء على حجم التصميم والكمية التي يمكنهم إنشاؤها. وفي النماذج المستقبلية، يأمل الفريق في تقليل حجم الجهاز بشكل أكبر، مما يجعل المشروع أقرب إلى محاكاة أنظمة الاستشعار البشرية بالكامل.

المصدر: scitechdaily

اقرأ أيضا:

رأس دولني فيستونيس: أقدم بورتريه بشري في العالم

قد يعجبك أيضًأ