ऑस्ट्रेलियाई टीम ने मानव मस्तिष्क कोशिकाओं से निर्मित बायोकंप्यूटर बनाया है जो मिनी-गेम खेल सकता है

चिप छोटी मात्रा में यादृच्छिक या नियमित सिग्नल देकर न्यूरॉन्स को "प्रशिक्षित" करती है: सही प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप व्यवस्थित प्रतिक्रिया होती है, त्रुटियां अराजक उत्तेजना को ट्रिगर करती हैं। प्रशिक्षण की अवधि के बाद, न्यूरॉन्स यह आंकना सीखना शुरू कर देते हैं कि सही प्रतिक्रिया क्या है। यह वह तंत्र है जो कॉर्टिकललैब्स द्वारा विकसित पहली पीढ़ी के सिस्टम डिशब्रेन को "पिंग पोंग" गेम खेलना सीखने की अनुमति देता है। हालाँकि इसकी बल्लेबाजी की सफलता दर मौके से थोड़ी ही बेहतर थी, यह पहले से ही उस प्रणाली से बेहतर थी जिसे केवल उत्तेजना मिली लेकिन कोई प्रतिक्रिया नहीं मिली। तब से, कॉर्टिकललैब्स ने सिस्टम को लगातार अपडेट किया है, और न्यूरॉन्स की खेती और सटीकता में सुधार के लिए सहायक सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर भी जारी किए गए हैं।

अनुसंधान में उपयोग की जाने वाली मस्तिष्क कोशिकाएं

जबकि न्यूरॉन्स को पिंग पोंग खेलने की अनुमति देना पहली बार है, वैज्ञानिक दवा परीक्षण या मानव मस्तिष्क के गठन का अध्ययन करने के लिए वर्षों से मस्तिष्क ऑर्गेनोइड नामक न्यूरॉन्स के छोटे समुच्चय विकसित कर रहे हैं। क्वींसलैंड विश्वविद्यालय के जीवविज्ञानी अर्न्स्ट वोल्वेटांग, जो लंबे समय से स्टेम सेल अनुसंधान में लगे हुए हैं, का मानना ​​है कि कॉर्टिकललैब्स द्वारा उपयोग किए जाने वाले न्यूरॉन समुच्चय अपेक्षाकृत सरल हैं। कॉर्टिकललैब्स चिप पर न्यूरॉन्स को टाइल करने के लिए द्वि-आयामी न्यूरॉन समुच्चय का उपयोग करता है, जबकि प्रोफेसर वोल्वेतांग की प्रयोगशाला त्रि-आयामी मस्तिष्क ऑर्गेनोइड का उपयोग करती है, जिसमें "अधिक सेल प्रकार होते हैं और न्यूरॉन नेटवर्क अधिक जटिल और परिष्कृत होता है।"

प्रौद्योगिकी पथों में अंतर के बावजूद, प्रोफेसर वोल्वेतांग अभी भी स्टार्ट-अप के साथ सहयोग करते हैं और मानते हैं कि दोनों पक्षों के पास पूरक लाभ हैं। "सबसे पहले हमने सवाल किया कि द्वि-आयामी तंत्रिका नेटवर्क इतनी जल्दी कैसे सीख सकते हैं," उन्होंने कहा, "लेकिन कॉर्टिकललैब्स ने न केवल परिष्कृत न्यूरॉन संस्कृति उपकरण विकसित किए, बल्कि सीखने की क्षमता को सत्यापित करने के लिए सॉफ्टवेयर और विश्लेषण विधियों को भी डिजाइन किया।"

प्रोफ़ेसर वोल्वेटांग ने अपनी प्रयोगशाला में उगाए गए दाल के आकार के त्रि-आयामी मस्तिष्क ऑर्गेनॉइड को कॉर्टिकललैब्स द्वारा विकसित सॉफ़्टवेयर और हार्डवेयर सिस्टम से जोड़ने की योजना बनाई है ताकि यह सत्यापित किया जा सके कि इस त्रि-आयामी अंग में दो-आयामी तंत्रिका नेटवर्क के बराबर सीखने की व्यवस्था है या नहीं। एक बार जब यह सिद्ध हो जाए कि उनके द्वारा विकसित मस्तिष्क ऑर्गेनॉइड में सीखने की क्षमता है, तो प्रोफेसर वोल्वेटांग मस्तिष्क ऑर्गेनॉइड के स्मृति कार्य पर न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों के प्रभाव पर गहन शोध करेंगे। लेकिन उन्हें पेट्री डिश में न्यूरॉन्स की कंप्यूटिंग शक्ति की तुलना एआई से करने पर आपत्ति है: "मैं इस सोच को समझता हूं, आखिरकार, ये मानव तंत्रिका नेटवर्क अद्भुत गति से सीखते हैं। लेकिन "पिंग पोंग" सीखना एक बात है, जटिल निर्णय लेना दूसरी बात है। मैं इस स्तर पर निर्णय सुरक्षित रखता हूं।"

पेट्री डिश में नैतिक मुद्दे

मर्डोक चिल्ड्रेन्स रिसर्च इंस्टीट्यूट स्टेम सेल शोधकर्ता सिल्विया वेलास्को मानव सेरेब्रल कॉर्टेक्स के गठन का अध्ययन करने के लिए मस्तिष्क ऑर्गेनोइड का उपयोग करता है। उन्होंने कहा: "सेरेब्रल कॉर्टेक्स मानव मस्तिष्क की विशिष्टता को सबसे अच्छी तरह से दर्शाता है, और इसकी संरचना और विकास पैटर्न प्रजातियों के बीच काफी भिन्न होते हैं।" उन्होंने कहा: "मस्तिष्क ऑर्गेनॉइड अनुसंधान में लगे एक वैज्ञानिक के रूप में, मैं अक्सर उन नैतिक मुद्दों के बारे में सोचती हूं जो इस काम से उत्पन्न हो सकते हैं।"

इस क्षेत्र के कई वैज्ञानिक और कॉर्टिकललैब्स टीम अच्छी तरह जानते हैं कि उनका शोध संवेदनशील है। जबकि वर्तमान में उपयोग में आने वाले मस्तिष्क ऑर्गेनॉइड वास्तविक मस्तिष्क से बहुत दूर हैं, ऐसी चिंताएं हैं कि भविष्य में बड़े तंत्रिका नेटवर्क चेतना या आत्म-जागरूकता पैदा कर सकते हैं, और शायद मस्तिष्क जैसी क्षमताएं भी प्राप्त कर सकते हैं। वेलास्को ने कहा, "इस बिंदु पर मुझे लगता है कि यह चिंता निराधार है। ऐसी प्रणाली का उपयोग न करना एक बड़ा नुकसान होगा जो संभावित रूप से गंभीर मस्तिष्क रोगों का इलाज कर सकती है।" "लेकिन हमें इन मॉडलों के उपयोग से उत्पन्न होने वाली संभावित समस्याओं का मूल्यांकन और अनुमान लगाना होगा।"

डॉ. कगन इन चिंताओं को स्वीकार करते हैं लेकिन उनका मानना ​​है कि यह क्षेत्र अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है और नैतिक सीमाओं की भविष्यवाणी करना मुश्किल है। उन्होंने कहा, "हम इसका उत्तर नहीं दे सकते, इसलिए हम बहुत सारे जैवनैतिक विज्ञानियों के साथ काम कर रहे हैं।" "हम जो स्वतंत्र मस्तिष्क कोशिका प्रणाली बनाते हैं, वे सर्किट की तरह होती हैं और आवश्यकतानुसार उपयोग की जा सकती हैं। उनमें चेतना की विशेषताएं नहीं होंगी। हम परीक्षण और मूल्यांकन करेंगे, और यदि जोखिम हैं, तो हम उनसे बचने के लिए डिज़ाइन को समायोजित करेंगे।"