ساختن مدارهای الکتریکی با سلول‌های مغزی

مغز انسان با داشتن 100 میلیارد سلول مغزی، ساختمان پیچیده‌ای محسوب می‌شود. در سال‌های اخیر دانشمندان کوشش‌های وسیع و دامنه‌داری را برای شناخت این ساختمان پیچیده شروع کرده‌اند، هدف جاه‌طلبانه و بلندپروازانه آنها این است که به یاری اتصال ساختمان عصبی مغز با مدارهای الکترونیکی، به بیماران با مشکلات عصبی مختلف کمک کنند و حتی با اتصال مغز انسان به دستیارهای پردازشگر و کمک‌حافظه‌ها و حتی نسل‌های بعدی اینترنت، رؤیایی را محقق کنند که در حال حاضر حتی در فیلم‌های علمی- تخیلی هم نمی‌تواند با شفافیت نشان داده شود!

بی‌شک مشکلات تکنیکی زیادی در این راه وجود خواهد داشت. اما با مروری بر اخباری علمی منتشر‌شده، شاهد هستیم که هر روز قدم کوچکی برای رسیدن به این هدف برداشته می‌شود.

یکی از مشکلاتی که شاید به ذهن خیلی از خوانندگان این سطور برسد، این است که چگونه می‌توان اطلاعات را بین مغز و ماشین منتقل کرد! مقاله جالبی که در شماره جدید مجله نیوساینتیست به چاپ رسیده است، راه ‌حل اولیه چنین مشکلی را ارائه می‌کند:

مدارهای عصبی مغز با مدارهای الکتریکی تفاوت زیادی دارند و جالب است بدانید که مثلا هر سلول مغزی (نورون) تنها در 40 درصد مواقع سیگنالی را به نورون بعدی هدایت می‌کند. چنین تفاوت آشکاری مانعی بر سر اتصال مستقیم مدارهای عصبی و الکترونیکی محسوب می‌شود و به همین علت «مهندسان سیستم عصبی» به این فکر افتادند که مدارهای حدواسطی نورونی به صورت مصنوعی بسازند که این کار را تسهیل کند. آنها موفق شدند با ترفند جالبی «دروازه‌های منطقی» قابل اعتمادی بسازند که شبیه همتاهای الکترونیک خود عمل می‌کنند.

در این پروژه تحقیقاتی که به وسیله «الیشا موسس» و دانشجویانش انجام شد، سطح یک شیشه با یک ماده دافع سلولی، پوشانیده شد. سپس، شکل یک مدار روی این ماده حکاکی شد. روی مدار، یک ماده تسهیل کننده رشد سلول، ریخته شد. با این ترفند، سلول‌های عصبی تنها در طول مدارهای کشیده شده می‌توانستند رشد کنند.

موسس و گروهش با این شیوه توانستند یک دروازه الکتریکی AND بسازند. دروازه AND، تنها در صورتی که از هر دو ورودی‌اش سیگنال دریافت کند، پیام الکتریکی را منتقل می‌کند و در صورتی که تنها از یک ورودی سیگنال دریافت کند، پیامی منتشر نمی‌کند.

دروازه‌ای که آنها ساختند به شکل مربعی است که هر ضلعش، 900 میکرومتر اندازه دارد.