செயற்கை நுண்ணறிவு: மூளை செயல்பாடு உருவகப்படுத்த வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு சிப்

பல தசாப்தங்களாக, விஞ்ஞானிகள் புதிய சவால்களை ஆராய மனித மூளை திறமையை பிரதிபலிக்க முடியும் என்று ஒரு கணினி அமைப்பை உருவாக்க கனவு கண்டேன் .

மாசசூசெட்ஸ் இன்ஸ்டிடியூட் ஆஃப் டெக்னாலஜி விஞ்ஞானிகள் இப்போது இந்த இலக்கை நோக்கி ஒரு முக்கியமான படி எடுத்துள்ளனர், புதிய தகவல்களுக்கு பதில் மூளை நரம்பணுக்களுக்கு ஏற்றவாறு இயங்குவதைக் கருத்தில் கொண்ட கணினி சிப் ஒன்றை உருவாக்க வேண்டும். விசித்திரமாக அறியப்படும் இந்த நிகழ்வு, கற்றல் மற்றும் நினைவகம் உட்பட பல மூளை செயல்பாடுகளை அடிக்கோடிடுவதற்கு விஞ்ஞானிகள் நம்புகிறார்கள்.

சுமார் 400 டிரான்சிஸ்டர்களும் ஒரு சிலிக்கான் சிப்பும் ஒற்றை மூளை சிதைவைச் செயல்படுத்துகின்றன - இரண்டு நரம்புக்களுக்கிடையேயான ஒரு இணைப்பு, இது ஒரு நரம்பிலிருந்து மற்றொரு தகவலுக்கான தகவலை மாற்ற உதவுகிறது. இந்த சிப் நரம்பியல் அறிவியலாளர்கள் மூளையின் செயல்களைப் பற்றி அதிகம் கற்றுக் கொள்ள உதவுவதாக ஆராய்ச்சியாளர்கள் எதிர்பார்க்கிறார்கள், மேலும் செயற்கை விழித்திரை போன்ற நரம்பியல் புரோஸ்டேச்களின் வளர்ச்சியில் பயன்படுத்தப்பட முடியும், திட்ட மேலாளர் சி-சாங்-பூன் கூறுகிறார்.

முரண்பாடுகள் உருவகப்படுத்துதல்

மூளையில், சுமார் 100 பில்லியன் நரம்புகள் உள்ளன, அவை ஒவ்வொன்றும் ஒரு பெரிய எண்ணிக்கையிலான பிற நியூரான்களுடன் இணைந்தன. ஒத்திசைவு - இரண்டு நரம்புக்களுக்கிடையிலான இடைவெளி (முன்முனை மற்றும் இடுப்புத்தசை நியூரான்கள்). ப்ரையோனிபிக் நரம்பு குளூட்டமைட் மற்றும் GABA போன்ற நரம்பியக்கடத்திகளை இரகசியப்படுத்துகிறது, இது கலனின் பதினெட்டிக் மென்சன் மீது ஏற்பிகளை இணைக்கும், அயனி சேனல்களை செயல்படுத்துகிறது. இந்த சேனல்களின் திறப்பு மற்றும் மூடுதல் செல் மின்சக்தி ஆற்றலின் மாற்றத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. சாத்தியமான மாற்றங்கள் வியத்தகு போதும் என்றால், செல் செயல்திறன் என்று அழைக்கப்படும் மின்சார தூண்டுதலை தூண்டுகிறது.

அனைத்து ஒத்திசைவு செயல்பாடு சோடியம், பொட்டாசியம் மற்றும் கால்சியம் போன்ற சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனிகளின் ஓட்டத்தை கட்டுப்படுத்தும் அயனி சேனல்களையே சார்ந்துள்ளது. இந்த சேனல்கள் நீண்ட கால ஆற்றல் (LTP) மற்றும் நீண்ட கால மன அழுத்தம் (எல்.எல்.பீ) எனப்படும் இரண்டு செயல்முறைகளில் முக்கியமாக உள்ளன.

விஞ்ஞானிகள் தங்கள் சொந்த கணினி சிப் ஒன்றை உருவாக்கியுள்ளனர், இதனால் டிரான்சிஸ்டர்கள் பல்வேறு அயனி சேனல்களின் செயல்பாட்டை பிரதிபலிக்க முடியும். பல சில்லுகள் பைனரி முறையில் வேலை செய்யும் போது - "ஆன் / ஆஃப்", அனலாக் முறையில் டிரான்சிஸ்டர்கள் வழியாக புதிய சிப் ஓட்டத்தின் மின் நீரோட்டங்கள். மின்சக்தியின் சாய்வு அணுக்களின் அயனி சேனல்களின் வழியாக அயனிகள் கடந்து செல்லும் அதே வழியில் டிரான்சிஸ்டர்களால் ஓட்டம் செலுத்துகிறது.

"ஒரு குறிப்பிட்ட அயனி சேனலில் செறிவுக்கான சுற்று அளவுருவை நாங்கள் சரிசெய்ய முடியும்," பூன் கூறுகிறார். "இப்போது நாம் நியூரானில் நிகழும் ஒவ்வொரு அயனி செயல்முறையும் கைப்பற்ற ஒரு வழி இருக்கிறது."

புதிய சிப் ஒரு உள்ளது "சிஎம்ஓஎஸ் [காம்ப்ளிமென்ட்ரி மெட்டல்-ஆக்சைடு-குறைக்கடத்தி] சிப்பில் உயிரியல் நியூரான்கள் மற்றும் செனாப்டிக் உரு மாறும் ஆய்வு முயற்சிகளில் குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றம்," சேர்த்து, டீன் Buonomano லாஸ் ஏஞ்சல்ஸ் நகரில் உள்ள கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகத்தில் நரம்புஉயிரியல் பேராசிரியர் கூறுகிறார், "உயிரியல் உண்மைநிலையின் நிலை என்று , சுவாரசியமாக உள்ளது.

விஞ்ஞானிகள் குறிப்பிட்ட சிற்றின்ப செயல்பாடுகளை மாதிரியாக்கம் செய்வதற்கான அமைப்புகளை உருவாக்க தங்கள் சிப்பை பயன்படுத்துகின்றனர், இது ஒரு காட்சி செயலாக்க முறையாகும். இத்தகைய அமைப்புகள் டிஜிட்டல் கம்ப்யூட்டர்கள் விட வேகமாக இருக்கும். உயர் செயல்திறன் கணினி அமைப்புகள், மணிநேரங்கள் அல்லது நாட்களில் கூட எளிய மூளை சுற்றுகளை உருவகப்படுத்த வேண்டும். அனலாக் சில்லு முறையுடன், உயிரியல் முறைமைகளைப் போலவே உருவகப்படுத்துதல் வேகமானது.

இந்த சில்லுகளின் மற்றொரு சாத்தியமான பயன்பாடு, செயற்கை விழித்திரை மற்றும் மூளை போன்ற உயிரியல் அமைப்புகளுடன் தொடர்புகொள்வதை சரிசெய்தல். எதிர்காலத்தில், இந்த சிப்ஸ் செயற்கை நுண்ணறிவு சாதனங்களுக்கு நிலையான தொகுதிகள் ஆகலாம், பூன் கூறுகிறார்.