مختبرات كورتيكال تدرب خلايا الدماغ البشرية على رقائق الحاسوب للذكاء الاصطناعي المتقدم

أعلنت شركة كورتيكال لابز الأسترالية، التي يقودها الرئيس التنفيذي هون وينغ تشونغ، عن نجاحها في تعليم خلايا دماغية بشرية، مدمجة في رقاقة حاسوبية، لعب لعبة البونغ الكلاسيكية. ويُمثل هذا الإنجاز خطوة كبيرة نحو توظيف قوة الحواسيب البيولوجية، التي يعتقد تشونغ أنها ستتفوق على أنظمة الذكاء الاصطناعي التقليدية وستُحدث ثورة في مختلف الصناعات. ومن خلال دمج خلايا الدماغ البشري في رقاقة وتطوير برمجيات متخصصة، تهدف كورتيكال لابز إلى إنشاء حاسوب بيولوجي قادر على أداء مهام معقدة تتجاوز مجرد الألعاب.

تدريب الخلايا الدماغية للذكاء الاصطناعي

ولتدريب الخلايا الدماغية على لعبة البونغ، أنشأت كورتيكال لابز اتصالاً بين الرقاقة الهجينة والحاسوب الذي تشغّل اللعبة. ومن خلال استقبال إشارات كهربائية تشير إلى موقع الكرة ومسافتها عن المضرب، اتخذت الخلايا الدماغية قرارات مستقلة بشأن كيفية التفاعل. ومع التغذية الراجعة المستمرة من هذه الإشارات، تعلمت الخلايا وحسّنت أدائها في اللعبة تدريجياً. ويُظهر هذا النهج الرائد قدرة الخلايا الدماغية البشرية على التكيف والتعلم، مما يوفر إمكانات هائلة لتطبيقات تتجاوز مجال الألعاب.

يتخيل تشونغ تطبيق تقنية الحاسوب البيولوجي الخاصة بشركة كورتيكال لابز في مجال البحث الدوائي. ومن خلال الاستفادة من أداء الخلايا الدماغية في برامج مثل لعبة البونغ، يمكن فهم فعالية الأدوية والآثار الجانبية للأدوية الموجهة للاضطرابات العصبية، بما في ذلك الخرف والصرع، بشكل أفضل. ويهدف تشونغ إلى التعاون مع شركات أدوية رائدة مثل بايون وإيلي ليلي لاستبدال الاختبارات على الحيوانات بتجارب تعتمد على الخلايا البشرية، مما يوفر رؤى أكثر دقة حول تأثير الأدوية على الخلايا العصبية البشرية.

وإدراكاً منها للآثار الأخلاقية لعملها، انخرطت كورتيكال لابز مع خبراء الأخلاقيات الحيوية، مما يُظهر التزامها بالتطوير والنشر المسؤول لهذه التكنولوجيا. 

إمكانات الحاسوب البيولوجي الخاص بشركة كورتيكال لابز

يُوصف الحاسوب البيولوجي الخاص بشركة كورتيكال لابز من قبل تشونغ بأنه "جسد في صندوق"، ويمثل اندماجاً مذهلاً بين الأحياء والتكنولوجيا. وتتضمن العملية هندسة الخلايا الجذعية المستمدة من عينات الجلد أو الدم للبالغين، والتي يتم دمجها بعد ذلك في رقاقة ووضعها داخل جهاز بحجم علبة الأحذية. ويوفر هذا الإعداد العناصر الغذائية والهواء اللازمين، مع التخلص من النفايات، مما يسمح للخلايا الدماغية بالعمل كوحدة معالجة مركزية (CPU) لحاسوب تقليدي.

ويؤكد جوناثان تام، المستثمر في هورايزنز فينتشرز، الجهة الداعمة لشركة كورتيكال لابز، على الإمكانات قصيرة وطويلة المدى للحاسوب البيولوجي. ففي المدى القصير، توفر هذه التكنولوجيا حلولاً معملية يمكنها تعزيز فهم كيفية تفاعل الأدوية مع الخلايا العصبية، مما يمهد الطريق لعلاجات أكثر فعالية للاضطرابات العصبية. أما في المدى الطويل، فقد توفر الخلايا العصبية الاصطناعية المدمجة في الحاسوب البيولوجي رؤى غير مسبوقة حول وظيفة الدماغ، مما يساعد في كشف ألغاز كانت مستعصياً حلها وتمكين مسارات جديدة لعلاج الحالات العصبية.

وبالإضافة إلى دفع عجلة البحث الطبي، تقدم الحواسيب البيولوجية الخاصة بشركة كورتيكال لابز أيضاً فوائد عملية في مجال كفاءة الطاقة. فعمليات تدريب الذكاء الاصطناعي التقليدية غالباً ما تتطلب كميات هائلة من الكهرباء لتشغيل منصات الحوسبة السحابية والحفاظ على عملية التعلم. على سبيل المثال، استهلكت عملية تدريب نموذج جي بي تي-3 (GPT-3)، وهو نموذج لغوي طورته شركة أوبن إيه آي، كمية مذهلة من الكهرباء بلغت 1.287 جيجاواط/ساعة، وهو ما يعادل الاستهلاك السنوي لحوالي 120 منزلاً أمريكياً. وعلى النقيض من ذلك، يعمل الدماغ البشري بطاقة تقارب 20 واط فقط، وهي الطاقة اللازمة لتشغيل مصباح LED.

يركز تشونغ وفريقه على تطوير الحواسيب البيولوجية الخاصة بشركة كورتيكال لابز نحو مرحلة الإنتاج. ومع التمويل الأخير البالغ 10 ملايين دولار الذي قادته هورايزنز فينتشرز، تهدف الشركة إلى تحقيق إيرادات بحلول نهاية العام من خلال بيع حواسيبها البيولوجية. وقد تعاونت بالفعل شركة بيت بايو (Bit Bio)، الشركة المنبثقة عن جامعة كامبريدج والمتخصصة في أبحاث الخلايا البشرية، مع كورتيكال لابز لاستكشاف التطبيقات المحتملة لهذه التكنولوجيا. كما تنوي كورتيكال لابز تقديم خدمات سحابية بحلول نهاية عام 2024، حيث ستوفر مجموعات مكونة من 120 حاسوباً بيولوجياً للشركات لبرمجة الخلايا الدماغية لأداء أنشطة متنوعة. وتقوم الشركة حالياً بالتفاوض بنشاط لربط خدماتها مع عدة مزودي خدمات سحابية أمريكيين.

رؤية تتجاوز حدود الذكاء الاصطناعي التقليدي

تمتد رؤية تشونغ إلى ما هو أبعد من الحدود التي يُعتبر تحقيقها ممكناً حالياً. وعندما سُئل عن جدوى تعلم الخلايا الدماغية تداول البيتكوين، أجاب بعقل منفتح واستعداد لاستكشاف هذه الفكرة. وتحتضن كورتيكال لابز الإمكانات الكامنة في الأفكار التي تبدو غير تقليدية، مدركةً أنها قد تؤدي إلى اكتشافات وإنجازات رائدة.

إنجاز مختبر كورتيكال في تدريب خلايا الدماغ البشرية على رقاقة كمبيوتر يفتح آفاقاً واسعة من الإمكانيات. فحواسيبها البيولوجية لا تمتلك فقط القدرة على تجاوز الذكاء الاصطناعي التقليدي، بل تحمل أيضاً وعوداً كبيرة في مجال البحث الدوائي، وكفاءة الطاقة، وفهم وظائف الدماغ.