רתימת תאי מוח אנושיים ליצירת מחשבים ביולוגיים

JMIR Publications פרסמה היום כתבה על התחום המתפתח של ביו-מחשוב במדור החדשות והפרספקטיבות שלה. נכתב על ידי עיתונאי המדע סיימון ספיצ'ק, MSc, "Biocomputing: Beyond the Hype" חוקר כיצד חברות ביוטכנולוגיה כמו Cortical Labs ו-FinalSpark רותמות תאי מוח אנושיים לאלקטרודות, מבצעות פונקציות חישוביות ובודקות את תגובות התאים לגירויים חשמליים וכימיים. כדי ליצור מחשבים ביולוגיים, מדענים מגדלים אורגנואידים – כדורים קטנים של, במקרה זה, רקמה עצבית – על גבי מערכים מרובי אלקטרודות במעטפת חומרה, אשר לאחר מכן ניתן להשתמש בה לכל דבר, החל מבדיקת תרופות ועד משחקי וידאו.

שימושים עבור ביו-מחשבים

בעוד שטכנולוגיית המחשוב הביולוגי עדיין בהתהוות, יישומים מוקדמים ופוטנציאליים מבטיחים, מדווח Spichak; שימושים אלה כוללים:

• גישה מרחוק לחוקרים: FinalSpark ו-Cortical Labs נקטו שתיהן בגישת ענן לאספקת המוצרים שלהן, ומספקות לחוקרים גישה מרחוק לחומרת הביו-מחשוב שלהם כדי להפעיל ניסויים.

• מחשוב חסכוני באנרגיה: מחשוב ביולוגי צורך הרבה פחות אנרגיה מרשתות עצביות מלאכותיות ומודלים חישוביים קונבנציונליים אחרים; הוא גם, לפי ברט קגן, PhD, מנהל מדעי ראשי של Cortical Labs ואחד ממקורות המומחים של JMIR Publications, יכול ללמוד עם הרבה פחות נתונים ויותר נתונים כאוטיים, בהשוואה לבינה מלאכותית.

  
  
  

• גילוי תרופות: חוקרים החלו להשתמש בפלטפורמות מחשוב ביולוגי כדי לבדוק את ההשפעות של תרופות ניסיוניות שונות על למידת אורגנואידים במוח.

• הנדסה נוירומורפית: פרופסור ג'ונס הופקינס ומקור מומחה תומס הרטונג, MD, PhD מאמין שטכנולוגיית מחשוב ביו עשויה לשמש כאבן דרך לפיתוח מערכות נוירומורפיות: נוירונים מלאכותיים המחקים את המבנה והתפקוד של המוח האנושי.

סיכונים ביו-אתיים פוטנציאליים

מדענים נוקטים בגישה פרואקטיבית לחששות אתיים בתחום הביו-מחשוב, מתייעצים עם ביו-אתיקאים כדי לטפל בסיכונים פוטנציאליים לפני שהם מתעוררים. "האורגנואידים במוח המשמשים למחשוב ביולוגי", כותב ספיצ'ק, "מעלים דאגות דומות למחקר תאי גזע ואורגנואידים, כולל המצב המוסרי ופיתוח התודעה הפוטנציאלית במודלים מתקדמים יותר, הסכמה מדעת של תורמים, וסוגיות סביב מסחור, בעלות ופטנטים".

עתיד המחשוב הביולוגי

כרגע, הביו-מחשוב מוגבל על ידי חוסר הניבוי של פעילות האורגנואידים, מה שמקשה על האימון. אבל ככל שמתפתחת הבנת החוקרים את התחום המתהווה הזה, למחשוב ביו-מחשוב עשויות להיות השלכות גדולות על המחקר הביו-רפואי.