إدخال الذكاء العضوي (OI).
قدمت دراسة جديدة نُشرت في مجلة Frontiers in Science الحوسبة الحيوية باستخدام "الذكاء العضوي" (OI) ، وهو مجال ناشئ متعدد التخصصات ويشمل الذكاء الاصطناعي (AI) ، وعلم الأحياء ، والخلايا الجذعية ، والحوسبة ، والهندسة ، وعلم الأعصاب.
تم النشر في ٧ مارس ٢٠٢٣ | راجعه Ekua Hagan
Psychology Today
د. سالم موسى القحطاني
_______________
النقاط الرئيسية
• العضيات مفردها عضو ك القلب او االكبد - هي أعضاء بشرية مصغرة ثلاثية الأبعاد تستخدم في البحث العلمي وتنمو في طبق المختبر من الخلايا الجذعية البشرية.
• تعد الحوسبة الحيوية (أو الحوسبة البيولوجية) بديلاً للحوسبة القائمة على السيليكون والتي يتم تشغيلها بواسطة الكائنات العضوية.
• تهدف حوسبة OI الموجهة إلى الدماغ إلى الاستفادة من عضويات الدماغ لحفظ المدخلات وحسابها.
قدمت دراسة جديدة نُشرت في مجلة Frontiers in Science الحوسبة الحيوية باستخدام "الذكاء العضوي" (OI) ، وهو مجال ناشئ متعدد التخصصات ويشمل الذكاء الاصطناعي (AI) ، وعلم الأحياء ، والخلايا الجذعية ، والحوسبة ، والهندسة ، وعلم الأعصاب.
كتب المؤلف الرئيسي توماس هارتونج ، أستاذ علوم الصحة البيئية في كلية جونز هوبكنز بلومبرج: "إن تكييف نماذج أبحاث OI مع الأمراض التنكسية العصبية سيقدم أول نموذج ما قبل السريرية قائم على الإنسان لمساعدتنا على فهم وتطوير علاجات فعالة لهذه الأمراض المدمرة". من كلية الصحة العامة ومدرسة وايتنج للهندسة بالتعاون مع باحثين منتسبين إلى جامعة جونز هوبكنز ، ومختبرات كورتيكال ، وجامعة كاليفورنيا سان دييغو ، وجامعة لوكسمبورغ.
واردف"لقد قمنا بصياغة مصطلح" الذكاء العضوي "(OI) لوصف مجال ناشئ يهدف إلى توسيع تعريف الحوسبة الحيوية نحو حوسبة OI الموجهة للدماغ ، أي للاستفادة من آلية التجميع الذاتي لمزارع خلايا الدماغ البشرية ثلاثية الأبعاد (عضويات الدماغ ) لحفظ المدخلات وحسابها ".
الذكاء في طبق
العضوية هي أعضاء بشرية مصغرة ثلاثية الأبعاد تُستخدم في البحث العلمي والتي نمت في طبق معمل من خلايا جذعية متعددة القدرات مشتقة من الأنسجة البشرية. تتمثل إحدى التحديات في أبحاث علم الأعصاب وأمراض الدماغ في امتلاك القدرة على إجراء البحوث على أنسجة المخ البشرية التي تعمل فعليًا. تستخدم العديد من الدراسات البحثية القوارض كبديل والتي لاتخلوا من العيوب. وجدت دراسة أجراها معهد ألين لعلوم الدماغ ونشرت في مجلة نيتشر في عام 2019 اختلافات واسعة النطاق بين أنواع خلايا الإنسان والفأر المتماثلة مثل التعبير الجيني والتشكل والتوزيعات الصفائحية والتعديلات في النسب. تؤكد الاختلافات الخاصة بالأنواع على أهمية إجراء البحوث باستخدام الخلايا البشرية وقيمة استخدام العضيات كبديل.
كتب الباحثون: "عضيات الدماغ تلخص البنية النسيجية للأعضاء ووظائفها بشكل أقرب بكثير من الزراعة التقليدية ثنائية الأبعاد". "يمكن أن تحتوي على محاور نقيّة ولا تُظهر نشاطًا فيزيولوجيًا كهربائيًا عفويًا فحسب ، بل تُظهر أيضًا سلوكًا تذبذبًا معقدًا ، وتُظهر كثافة خلايا عالية وأنماط طبقات ، وكلها تجعل عضيات الدماغ متفوقة على الزراعات أحادية الطبق التقليدية."
يتم تطوير الكائنات العضوية باستخدام الخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات أو iPSCs. تتمتع الخلايا الجذعية متعددة القدرات بالقدرة على التطور إلى أنواع أخرى من الخلايا. الخلايا الجذعية هي خلايا غير متخصصة تنتج خلايا متمايزة. في عام 2018 ، نشر فريق من العلماء بقيادة جامعة تافتس دراستهم التي أظهرت كيف طوروا نموذجًا ثلاثي الأبعاد لأنسجة المخ البشري الذي أظهر نشاطًا عصبيًا عفويًا لمدة تسعة أشهر على الأقل.
وفقًا للباحثين ، فإن الخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات وإنشاء عضيات دماغية ثلاثية الأبعاد باستخدام طريقة iPSC ستجعل منهج الذكاء العضوي الخاص بهم ممكنًا.
"شهد العقد الماضي ثورة في مزارع خلايا الدماغ ، والانتقال من الزراعات احادية الطبقة التقليدية إلى زراعة ثلاثية الأبعاد منظمة تشبه الأعضاء، أي,"عضويات الدماغ". كتب الباحثوت . "يمكن أن تتولد هذه الخلايا إما من الخلايا الجذعية الجنينية أو من خلايا iPSC الأقل إشكالية من الناحية الأخلاقية والتي تُشتق عادةً من عينات الجلد. لقد أنتج مركز جونز هوبكنز لبدائل التجارب على الحيوانات ، من بين آخرين ، مثل هذه العضيات الدماغية بمستويات عالية من التوحيد القياسي وقابلية التوسع ".
تقدم العضيات طريقة لإجراء البحوث الطبية الحيوية وعلوم الأعصاب والأدوية وعلوم الحياة التي قد تساعد في تسريع اكتشاف وتطوير علاجات جديدة للصرع والتصلب الجانبي الضموري (المعروف أيضًا باسم ALS أو مرض Lou Gehrig) ، ومرض الزهايمر ، وباركنسون ، وهنتنغتون ، الحثل العضلي وأمراض أخرى.
تعلم الآلة بالذكاء الاصطناعي
سيكون التعلم الآلي للذكاء الاصطناعي جزءًا مهمًا من أنظمة الذكاء العضوي ويتم تطبيقه من أجل فك تشفير مجموعات البيانات الهائلة لتسجيلات النشاط العصبي التي تم التقاطها بواسطة مصفوفة القطب الميكروي الجديد. يتصور الباحثون استخدام إمكانات التعرف على الأنماط في التعلم الآلي للذكاء الاصطناعي للمساعدة في تحديد وظائف العضويات والتغيرات الهيكلية التي تتضمن عمليات مثل التشفير التلقائي ، واكتشاف الإشارات باستخدام نماذج التسلسل والسلاسل الزمنية ، وتفكيك أنماط الإشارة من ضوضاء الخلفية ، وتكامل المستشعرات لتسريع. المعالجة على أساس التعلم الآلي غير الخاضع للرقابة وتقليل الأبعاد. الهدف هو تعيين المدخلات والمخرجات من الوصلات العصبية للعضويات.
https://www.psychologytoday.com/us/blog/the-future-brain/202303/will-ai-and-human-brain-cells-power-future-biocomputers
