اخبار خارجی فناوری اطلاعات روباتي با مغز بيولوژيكي طراحي شد

itmen , يكشنبه 10 شهريور 1387

روباتي با مغز بيولوژيكي طراحي شد

اگر بتوانيم مسايل اساسي را كه در اين مدل كوچك مغز اتفاق مي‌افتد، كشف كنيم، نتايج بسيار خوبي در رشته پزشكي به دست خواهيم آورد.

نسترن صائبی-دانشمندان آمريكايي موفق به ساخت يك روبات با مغز بيولوژيكي يا بافت‌هاي زنده شده‌اند. محققان دانشگاه Reading، ادعا مي‌كنند كه گوردون Gordon، اولين روباتي است كه توسط بافت مغز زنده، تحت كنترل درآمده است.
اين دانشمندان، با استفاده از اعصاب مغز هوش، لايه خاكستري مغز اين روبات را ساخته‌اند.
يكي از محققان اين گروه مي‌گويد: اين تجربه شگفت‌انگيز، مرز ميان هوش مصنوعي و طبيعي را از بين برده و تحولي اساسي در ساخت قطعات حافظه و نمونه مدل‌سازي شده بخش يادگيري مغز ايجاد كرده است.
كوين وارويك، پروفسور دانشگاه Reading و يكي از طراحان اين روبات مي‌گويد: هدف از انجام پروژه مذكور، كشف اين مساله است كه خاطرات، چگونه در يك مغز بيولوژيكي ذخيره مي‌شوند.
وي مي‌افزايد: فهم نحوه عملكرد سلول‌هاي عصبي درون يك شبكه، به نحوي كه بتوانند سيگنال‌هاي الكتريكي ارسال كنند، به دانشمندان كمك خواهد كرد تا با بيماري‌هاي مربوط به آسيب اعصاب مغز نظير آلزايمر و فلج‌پيري مبارزه كنند.
وارويك تشريح مي‌كند: اگر بتوانيم مسايل اساسي را كه در اين مدل كوچك مغز اتفاق مي‌افتد، كشف كنيم، نتايج بسيار خوبي در رشته پزشكي به دست خواهيم آورد.
گوردون همانند قهرمان فيلم انيميشن Wall-E، مغزي دارد كه از 50 هزار تا 100 هزار عصب فعال تشكيل شده است و به همين دليل به گوردون، عنوان فرانكنشتاين روبات‌ها نيز اطلاق مي‌شود.
دانشمندان براي ساخت مغز بيولوژيكي اين روبات، ابتدا سلول‌هاي عصبي جنين‌هاي موش را بيرون كشيده و سپس در يك وان آنزيم، آنها را از هم جدا كرده و در يك ماده مغذي آنها را در فاصله 8 سانتي‌متر به 8 سانتي‌متر روي 60 الكترود منظم كرده‌اند.
اين «آرايش چند الكترودي» (MEA)،‌باعث ايجاد ارتباط ميان بخش زنده مغز و قسمت‌هاي مكانيكي روبات مي‌شود، به اين نحو كه سيگنال‌هاي الكتريكي حاصل از اعصاب زنده مغز و الكترود‌ها، به حسگر‌هاي روبات فرستاده شده و باعث به حركت در آمدن چرخ‌ها يا قسمت‌هاي حركتي روبات مي‌شود.
از آنجا كه مغز اين روبات، يك بخش زنده است بايد دماي آن توسط واحد كنترل به درجه حرارت معمولي بدن يك موجود زنده درآيد و سپس از طريق اتصال راديويي بلوتوث با اعضاي ديگر روبات ارتباط برقرار كند.
وارويك مي‌گويد: در ابتداي كار، اعصاب مغزي بسيار فعال و پركار بودند، اما با گذشت 24 ساعت به راحتي توانستند با اعضاي بدن روبات ارتباط مناسبي برقرار كنند.
وي مي‌افزايد: پس از گذشت يك هفته، اين مغز بيولوژيكي به صورت خود جوش شروع به كار كرد و همانند آنچه در مغز موش يا انسان اتفاق مي‌افتد به فعاليت خود ادامه داد.
اما مدل‌سازي انجام شده نشان مي‌دهد كه اين مغز پس از چند ماه فعاليت از بين خواهد رفت.
وارويك مي‌گويد: هم‌اكنون در حال مطالعه هستيم تا بتوانيم به طرق مختلف، اين مغز را آموزش داده و براي رفتار‌هاي خاص آماده كنيم.
در برخي مراحل نيز، گوردون از اطلاعات خود استفاده كرده و مواردي را ياد مي‌گيرد.
به طور مثال زماني كه به يك ديوار نزديك مي‌شود از سوي حسگر‌ها، يك شوك الكتريكي دريافت مي‌كند و اين موضوع باعث مي‌شود كه با ديوار اصابت نكند. به اين ترتيب در موقعيت‌هاي مشابه نيز ياد مي‌گيرد كه چگونه رفتار كند.
دانشمندان براي كمك به اين فرآيند، از مواد شيميايي مختلفي بهره برده‌اند تا فعاليت عصبي را در موقعيت‌‌هاي خاص تقويت يا مهار كنند.
در حقيقت گوردون، يك روبات چند شخصيتي است زيرا دانشمندان چندين مغز چند الكترودي را در سر اين روبات‌ جا داده‌اند.
وارويك مي‌گويد: بسيار جالب است كه حتي ميان اين مغز‌هاي بيولوژيكي و ساخته دست بشر نيز تفاوت‌هايي وجود دارد، به طور مثال يكي از اين مغز‌ها، پرشور‌تر و فعال‌تر از بقيه عمل كند و آنچه را كه مي‌خواهيم سريع‌تر انجام مي‌دهد.
از آنجا كه به خاطر مسايل اخلاقي، دانشمندان دانشگاه Reading و چندين لابراتوار فعال در زمينه پژوهش‌هاي مغزي، قادر به استفاده از اعصاب مغزي انسان نبوده‌اند، در ميان موجودات زنده، سلول‌هاي مغزي موش را گزينه مناسب‌تري براي اين گونه پژوهش‌ها مي‌شناسند زيرا تفاوت ميان مغز موش و انسان، تنها در كميت آن است و در كيفيت تفاوت چنداني بين اين دو ديده نمي‌شود.
مغز موش از حدود يك ميليون عصب تشكيل شده و برخي سلول‌هاي خاص كه وظيفه انتقال اطلاعات در مغز را به‌عهده دارند، از طريق يك ماده شيميايي با نام «انتقال دهنده عصبي» اطلاعات را رد و بدل مي‌كنند. اما مغز انسان 100 ميليارد عصب دارد.
وارويك مي‌گويد: اين مغز بيولوژيكي، نخسه ساده شده مغز انسان است كه مي‌تواند ببيند و توانايي كار‌هايي را دارد كه ما مي‌خواهيم، در حالي كه در مورد مغز انسان اين كار شدني نيست.