آیا آینده متعلق به کامپیوترهای بیولوژیکی خواهد بود؟


کامپیوترهای ارگانوئیدی از نظر تئوری فضای کمتری مصرف می کنند. این کامپیوترها در آینده ساختاری سه بعدی خواهند داشت به گونه ای که تراکم سلولی آنها می تواند به میزان قابل توجهی افزایش یابد و ارتباطات بیشتری بین نورون ها ایجاد شود. در نهایت، اگرچه رایانه‌های غیر انسانی در پردازش مقادیر زیادی داده بهتر عمل می‌کنند، اما مغز انسان همچنان در تصمیم‌گیری‌های منطقی، مانند شناسایی سریع یک حیوان، بهتر است.

سوکپال سینگ گیلاستادیار مهندسی الکترونیک و علوم کامپیوتر در دانشگاه کوئین مری لندن، به طور مشابه پتانسیل این نوع محاسبات را ارزیابی می کند. او مصرف انرژی را یک محدودیت عمده برای محاسبات خود می دانست. هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی می داند. از سوی دیگر، سلول‌های مغز انسان به راحتی چنین وظایفی را ادغام می‌کنند و نیاز به انرژی کمتری دارند، به طوری که برای عملکرد مناسب تنها به یک محلول غذایی کوچک نیاز دارند.

راه درازی در پیش داریم تا رویای زیست کامپیوترها به واقعیت تبدیل شود. یکی از مشکلات مهم اندازه است. ارگانوئیدها باید از 50000 سلول به 10 میلیون سلول رشد کنند. اما حفظ این تعداد سلول در فضایی بزرگتر از نیم میلیمتر مشکل است زیرا اکسیژن و مواد مغذی به راحتی نمی توانند به مرکز آنها برسند. یکی از راه حل های این مشکل می تواند تزریق یا هدایت مایعات به داخل ارگانوئید باشد.

محققان همچنین باید راه‌هایی برای برقراری ارتباط با ارگانوئیدها برای تبادل اطلاعات به روش رایانه‌ها بیابند. به همین دلیل، بهبود حافظه آنها حیاتی است. ارگانوئیدهای مغز در حال حاضر فقط می توانند خاطرات کوتاه مدت را ذخیره کنند. به عنوان مثال، می توانید به آنها یاد دهید که پنگ بازی کنند، اما ممکن است روز بعد همه چیز را فراموش کنند. دلیل این امر می تواند این باشد که ارگانوئیدها فاقد سلول های میکروگلیا هستند. این سلول ها نوعی از سلول های ایمنی هستند که در مغز ظاهر می شوند و هرس سیناپسی یا ریشه کن کردن سیناپس های اضافی را انجام می دهند تا مغز بتواند به عملکرد طبیعی خود ادامه دهد.

همچنین سوالات اخلاقی در مورد ایجاد و پرورش سلول های مغزی و زنده بودن یا نبودن ارگانوئیدها وجود دارد. آیا ممکن است آنها نوعی هوشیاری ایجاد کنند یا درد را تجربه کنند؟ هارتانگ و تیمش با همکاری متخصصان اخلاق زیستی در تلاش هستند تا همه چیز را به گونه ای ارزیابی کنند که آسیب اخلاقی ایجاد نکند.