علماء يبتكرون أعصابًا اصطناعية رقمية تحاكي خلايا الدماغ

الإثنين، 24 نوفمبر 2025 03:02 ص

خلية عصبية اصطناعية- تعبيرية

تمكن فريق دولي من الباحثين من ابتكار خلية عصبية اصطناعية قادرة على محاكاة أجزاء مختلفة من الدماغ، ما قد يمهد الطريق أمام تطوير روبوتات تستطيع استشعار العالم والتفاعل معه بطريقة مشابهة للبشر، الدراسة، المنشورة في دورية “نيتشر كومينيكيشين”، قادها باحثون من جامعة لوبورو في المملكة المتحدة بالتعاون مع أكاديميين من معهد سالك وجامعة جنوب كاليفورنيا في الولايات المتحدة، وأظهرت أن الخلية العصبية الاصطناعية، المعروفة باسم «الخلايا العصبية العابرة»، يمكنها التبديل بين وظائف خلايا الدماغ المشاركة في الرؤية والتخطيط والحركة، محققة مرونة كانت تُعتبر حكرًا على الدماغ البشري.

دوائر إلكترونية دقيقة تحاكي طريقة تواصل خلايا الدماغ

تستند هذه الخلايا العصبية الاصطناعية إلى دوائر إلكترونية دقيقة تحاكي طريقة تواصل خلايا الدماغ، وتشكل أساس الحوسبة العصبية الشكلية، التي تهدف إلى نقل الذكاء الشبيه بالبشر إلى الآلات، وعلى الرغم من التقدم الكبير، لا تزال هذه الخلايا تقتصر على أداء مهام محددة، ويتطلب محاكاة وظائف الدماغ البسيطة دمج آلاف منها، وهو ما يستهلك طاقة كبيرة مقارنة بقدرة الدماغ على التكيف بسهولة.

إعادة إنتاج سلوك النبضات الخاصة بكل منطقة

اختبر الباحثون دقة محاكاة الخلية العصبية عن طريق تغذيتها بإشارات كهربائية وقياس النبضات الناتجة، ثم مقارنتها بالنبضات الكهربائية المسجلة من خلايا دماغية حقيقية لدى قرود المكاك، وركز الفريق على ثلاث مناطق دماغية رئيسية مسؤولة عن معالجة الرؤية والتحكم في الحركة والاستعداد للفعل، ولاحظوا أن الخلية العصبية العابرة تمكنت من إعادة إنتاج سلوك النبضات الخاصة بكل منطقة بدقة تتراوح بين 70 و100%.

تطوير شرائح إلكترونية أكثر تعقيدًا

تُستمد مرونة هذه الخلايا من مكون نانوي يُسمى المقاومة الذاكرية، والذي يتغير فيزيائيًا عند مرور الكهرباء عبره، ما يسمح للخلية بتذكر الإشارات السابقة وتعديل استجابتها، كما تفعل خلايا الدماغ الطبيعية، ويمكن ضبط هذه الخلية لتتصرف كأجزاء مختلفة من الدماغ دون الحاجة إلى أي تحكم برمجي، ما يفتح الباب أمام تطوير شرائح إلكترونية أكثر تعقيدًا قادرة على الإدراك والتعلم والتحكم.

إنشاء قشرة دماغية

ويؤكد الباحثون أن الخطوة التالية تتمثل في إنشاء قشرة دماغية على شريحة من خلال دمج العديد من هذه الخلايا العصبية العابرة في شبكات مترابطة، بهدف تطوير أنظمة حسية وروبوتات أكثر شبهاً بالبشر، مع استهلاك أقل للطاقة، وقدرة أعلى على التكيف مع البيئة المحيطة مثل الضغط ودرجة الحرارة.