செயற்கை நுண்ணறிவு: மூளையின் செயல்பாட்டைப் பிரதிபலிக்கும் ஒரு சிப் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது.

பல தசாப்தங்களாக, புதிய சிக்கல்களைக் கற்றுக்கொள்வதற்கான மனித மூளையின் திறமையைப் பிரதிபலிக்கக்கூடிய ஒரு கணினி அமைப்பை உருவாக்குவது குறித்து விஞ்ஞானிகள் கனவு கண்டுள்ளனர்.

மாசசூசெட்ஸ் தொழில்நுட்பக் கழகத்தின் விஞ்ஞானிகள், மூளையின் நியூரான்கள் புதிய தகவல்களுக்கு ஏற்ப எவ்வாறு தகவமைத்துக் கொள்கின்றன என்பதைப் பிரதிபலிக்கும் ஒரு கணினி சிப்பை உருவாக்குவதன் மூலம் இந்த இலக்கை அடைவதில் ஒரு பெரிய படியை எடுத்துள்ளனர். பிளாஸ்டிசிட்டி என்று அழைக்கப்படும் இந்த நிகழ்வு, கற்றல் மற்றும் நினைவாற்றல் உட்பட பல மூளை செயல்பாடுகளுக்கு அடிப்படையாக இருப்பதாக கருதப்படுகிறது.

சுமார் 400 டிரான்சிஸ்டர்களைக் கொண்ட இந்த சிலிக்கான் சிப், ஒற்றை மூளை சினாப்சின் செயல்பாட்டைப் பிரதிபலிக்கும் - இரண்டு நியூரான்களுக்கு இடையிலான இணைப்பு, ஒரு நியூரானில் இருந்து மற்றொரு நியூரானுக்கு தகவல்களை மாற்ற உதவுகிறது. மூளை எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பது பற்றி நரம்பியல் விஞ்ஞானிகள் அதிகம் கற்றுக்கொள்ள இந்த சிப் உதவும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் எதிர்பார்க்கிறார்கள், மேலும் செயற்கை விழித்திரைகள் போன்ற நரம்பியல் செயற்கை உறுப்புகளை உருவாக்கவும் இதைப் பயன்படுத்தலாம் என்று திட்டத் தலைவர் சி-சாங் பூன் கூறுகிறார்.

சினாப்சுகளை மாதிரியாக்குதல்

மூளையில் சுமார் 100 பில்லியன் நியூரான்கள் உள்ளன, இவை ஒவ்வொன்றும் பல நியூரான்களுடன் சினாப்ஸை உருவாக்குகின்றன. சினாப்ஸ் என்பது இரண்டு நியூரான்களுக்கு (ப்ரிசைனாப்டிக் மற்றும் போஸ்ட்சைனாப்டிக் நியூரான்கள்) இடையிலான இடைவெளி. ப்ரிசைனாப்டிக் நியூரான் குளுட்டமேட் மற்றும் GABA போன்ற நரம்பியக்கடத்திகளை வெளியிடுகிறது, அவை செல்லின் போஸ்ட்சைனாப்டிக் சவ்வில் உள்ள ஏற்பிகளுடன் பிணைக்கப்பட்டு, அயன் சேனல்களை செயல்படுத்துகின்றன. இந்த சேனல்களைத் திறந்து மூடுவது செல்லின் மின் ஆற்றலை மாற்றுவதற்கு காரணமாகிறது. ஆற்றல் வியத்தகு முறையில் போதுமான அளவு மாறினால், செல் செயல் திறன் எனப்படும் மின் தூண்டுதலை வெளியிடுகிறது.

அனைத்து சினாப்டிக் செயல்பாடுகளும் அயனி சேனல்களைச் சார்ந்துள்ளது, அவை சோடியம், பொட்டாசியம் மற்றும் கால்சியம் போன்ற சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனிகளின் ஓட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்துகின்றன. இந்த சேனல்கள் நீண்ட கால ஆற்றல் (LTP) மற்றும் நீண்ட கால மனச்சோர்வு (LTD) எனப்படும் இரண்டு செயல்முறைகளிலும் முக்கியமானவை, அவை முறையே சினாப்சஸை வலுப்படுத்தி பலவீனப்படுத்துகின்றன.

டிரான்சிஸ்டர்கள் வெவ்வேறு அயன் சேனல்களின் செயல்பாட்டைப் பிரதிபலிக்கும் வகையில் விஞ்ஞானிகள் தங்கள் கணினி சிப்பை வடிவமைத்தனர். பெரும்பாலான சில்லுகள் பைனரி ஆன்/ஆஃப் பயன்முறையில் இயங்கினாலும், புதிய சிப்பில் உள்ள மின் நீரோட்டங்கள் டிரான்சிஸ்டர்கள் வழியாக அனலாக் பயன்முறையில் பாய்கின்றன. மின் ஆற்றலின் சாய்வு, ஒரு கலத்தில் உள்ள அயன் சேனல்கள் வழியாக அயனிகள் பாயும் அதே வழியில் டிரான்சிஸ்டர்கள் வழியாக மின்னோட்டத்தைப் பாயச் செய்கிறது.

"ஒரு குறிப்பிட்ட அயனி சேனலில் கவனம் செலுத்த சுற்றுகளின் அளவுருக்களை நாம் சரிசெய்ய முடியும்," என்று பூன் கூறுகிறார். "இப்போது ஒரு நியூரானில் நடக்கும் ஒவ்வொரு அயனி செயல்முறையையும் படம்பிடிக்க ஒரு வழி நம்மிடம் உள்ளது."

"CMOS [நிரப்பு உலோக-ஆக்சைடு-குறைக்கடத்தி] சிப்பில் உயிரியல் நியூரான்கள் மற்றும் சினாப்டிக் பிளாஸ்டிசிட்டியைப் படிப்பதற்கான முயற்சிகளில் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றத்தை இந்த புதிய சிப் பிரதிபலிக்கிறது," என்று லாஸ் ஏஞ்சல்ஸின் கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகத்தின் நரம்பியல் உயிரியல் பேராசிரியர் டீன் புவனோமனோ கூறுகிறார், "உயிரியல் யதார்த்தத்தின் நிலை சுவாரஸ்யமாக உள்ளது.

காட்சி செயலாக்க அமைப்பு போன்ற குறிப்பிட்ட நரம்பியல் செயல்பாடுகளை உருவகப்படுத்துவதற்கான அமைப்புகளை உருவாக்க விஞ்ஞானிகள் தங்கள் சிப்பைப் பயன்படுத்த திட்டமிட்டுள்ளனர். இத்தகைய அமைப்புகள் டிஜிட்டல் கணினிகளை விட மிக வேகமாக இருக்கலாம். உயர் செயல்திறன் கொண்ட கணினி அமைப்புகள் கூட எளிய மூளை சுற்றுகளை உருவகப்படுத்த மணிநேரங்கள் அல்லது நாட்கள் ஆகும். சிப்பின் அனலாக் அமைப்புடன், உருவகப்படுத்துதல்கள் உயிரியல் அமைப்புகளை விட வேகமாக இருக்கும்.

இந்த சில்லுகளுக்கான மற்றொரு சாத்தியமான பயன்பாடு, செயற்கை விழித்திரைகள் மற்றும் மூளை போன்ற உயிரியல் அமைப்புகளுடனான தொடர்புகளைத் தனிப்பயனாக்குவதாகும். எதிர்காலத்தில், இந்த சில்லுகள் செயற்கை நுண்ணறிவு சாதனங்களுக்கான கட்டுமானத் தொகுதிகளாக மாறக்கூடும் என்று பூன் கூறுகிறார்.