Ερευνητές του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης ήλθαν ένα βήμα πιο κοντά στο όνειρο ανάπτυξης υπολογιστικών συστημάτων τα οποία θα αναπαράγουν τη δραστηριότητα του ανθρώπινου εγκεφάλου. Οι επιστήμονες σχεδίασαν ένα τσιπ το οποίο μιμείται τον τρόπο με τον οποίο οι ανθρώπινοι νευρώνες αποκρίνονται στις νέες πληροφορίες.
Τέτοιου είδους τσιπ εκτιμάται ότι θα επιτρέψουν κάποια ημέρα την επικοινωνία μεταξύ τεχνητών μελών και του εγκεφάλου ενώ παράλληλα θα ανοίξουν τον δρόμο και για την ανάπτυξη συσκευών τεχνητής νοημοσύνης.
Η πλαστικότητα του εγκεφάλου
Ο εγκέφαλός μας διαθέτει περί τα 100 δισεκατομμύρια νευρώνες, ο καθένας εκ των οποίων σχηματίζει συνάψεις – πρόκειται για τα σημεία επαφής μεταξύ των νευρώνων που επιτρέπουν τη ροή των πληροφοριών – με πολλούς άλλους νευρώνες. Η διαδικασία αυτή χαρίζει πλαστικότητα στον εγκέφαλο και εκτιμάται ότι κρύβεται πίσω από πολλές σημαντικές εγκεφαλικές λειτουργίες όπως η μάθηση και η μνήμη.
Η ομάδα από το ΜΙΤ υπό τον ερευνητή Τσι-Σανγκ Πουν κατάφερε να σχεδιάσει ένα τσιπ το οποίο αναπαράγει τη δραστηριότητα μιας εγκεφαλικής σύναψης. Η δραστηριότητα στις συνάψεις βασίζεται στα αποκαλούμενα κανάλια ιόντων τα οποία ελέγχουν τη ροή φορτισμένων ατόμων όπως το ασβέστιο, το κάλιο και το νάτριο.
Καλωδίωση ίδια με του εγκεφάλου
Το τσιπ διαθέτει περί τα 400 τρανζίστορ και έχει «καλωδίωση» η οποία μιμείται εκείνη του εγκεφάλου. Το ρεύμα ρέει μέσα στα τρανζίστορ όπως ακριβώς ρέουν τα ιόντα στα κανάλια εντός των εγκεφαλικών κυττάρων.
«Μπορούμε να αλλάξουμε τις παραμέτρους του συστήματος ώστε αυτό να μιμείται κάθε φορά συγκεκριμένα κανάλια ιόντων. Εχουμε πλέον τον τρόπο ώστε να ‘συλλαμβάνουμε’ κάθε διαδικασία ροής ιόντων που λαμβάνει χώρα μέσα σε έναν νευρώνα» εξήγησε ο δρ Πουν.
Οι ερευνητές του ΜΙΤ σχεδιάζουν να χρησιμοποιήσουν το τσιπ τους για τη δημιουργία συστημάτων που θα αναπαράγουν συγκεκριμένες νευρικές λειτουργίες, όπως για παράδειγμα η οπτική επεξεργασία. Τα συστήματα αυτά θα είναι πολύ ταχύτερα από τους υπολογιστές οι οποίοι χρειάζονται σήμερα ώρες ή ακόμη και ημέρες προκειμένου να κάνουν προσομοίωση ενός και μόνο «μονοπατιού» του εγκεφάλου,. Εκτιμάται μάλιστα ότι τα τσιπ θα αποδειχθούν κάποια ημέρα ταχύτερα και από την ίδια τη βιολογική διαδικασία που ακολουθεί ο ανθρώπινος εγκέφαλος!
