به نقل از «باشگاه خبرنگاران»

دانشمندان یک زیست‌رایانه با بافت واقعی مغز انسان ساختند

تاریخ انتشار: ۲۳ آذر ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۹۲۸۹۵۷۷

به نقل از اس‌اف، این فناوری نوآورانه که به عنوان Brainoware شناخته می‌شود، پتانسیل ادغام در سیستم‌های هوش مصنوعی (AI) و پیشرفت مدل‌های تحقیقاتی علوم اعصاب مغز انسان را دارد.

Brainoware از ارگانوئید‌های مغز که خوشه‌هایی از سلول‌های انسانی هستند که بافت اندام‌های انسان را شبیه‌سازی می‌کنند تشکیل می‌شود.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

ارگانوئید‌ها از سلول‌های بنیادی تشکیل می‌شوند که توانایی تبدیل شدن به سلول‌های مختلف، از جمله سلول‌های عصبی مشابه سلول‌های موجود در مغز انسان را دارند.

هدف این تحقیق ایجاد ارتباط بین هوش مصنوعی و ارگانوئید‌ها است، زیرا هر دو سیستم بر انتقال سیگنال‌ها از طریق گره‌های به هم پیوسته متکی هستند که یک شبکه عصبی را تشکیل می‌دهند.

فنگ گو (Feng Guo)، یکی از نویسندگان این مطالعه و مهندس زیستی در دانشگاه ایندیانا، می‌گوید: ما می‌خواستیم این سوال را بپرسیم که آیا می‌توانیم از شبکه عصبی زیستی درون ارگانوئید مغز برای انجام محاسبات استفاده کنیم یا خیر.

برای ایجاد سیستم Brainoware، محققان یک ارگانوئید واحد را روی صفحه‌ای قرار می‌دهند که حاوی هزاران الکترود است که مغز را به مدار‌های الکتریکی متصل می‌کند.

سپس اطلاعات ورودی مورد نظر را به الگویی از پالس‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند که به ارگانوئید می‌رسند. پاسخ بافت مغز توسط یک حسگر ثبت می‌شود و با استفاده از یک الگوریتم یادگیری ماشینی که اطلاعات مربوطه را رمزگشایی می‌کند، تجزیه و تحلیل می‌شود.

برای آزمایش قابلیت‌های Brainoware، محققان از تشخیص صدا استفاده کردند. آن‌ها سیستم را روی ۲۴۰ صدای ضبط شده از هشت نفر آموزش دادند و صدا را به سیگنال‌های الکتریکی تحویل داده شده به ارگانوئید ترجمه کردند. مغز کوچک به هر صدا واکنش متفاوتی نشان داد و الگو‌های مشخصی از فعالیت عصبی را ایجاد کرد. هوش مصنوعی یاد گرفت که این پاسخ‌ها را تفسیر و گوینده را به طور دقیق شناسایی کند و پس از آموزش به دقت ۷۸ درصدی دست یافت.

در حالی که انجام تحقیقات بیشتر ضروری است، این مطالعه مفاهیم نظری مهمی را نشان می‌دهد که در نهایت می‌توانند راه را برای ساخت رایانه‌های زیستی هموار کنند.

آزمایش‌های قبلی توانایی کشت‌های سلولی دو بُعدی نورون‌ها را برای انجام وظایف مشابه نشان داده است، اما این اولین باری است که چنین قابلیت‌هایی در یک ارگانوئید مغزی سه‌بعدی نشان داده می‌شود.

ترکیب ارگانوئید‌ها و رایانه‌ها می‌تواند محققان را قادر سازد تا از سرعت و کارایی مغز انسان برای کاربرد‌های هوش مصنوعی بهره ببرد.

علاوه بر این، Brainoware کاربرد‌های بالقوه‌ای در تحقیقات مغز به ویژه برای مطالعه اختلالات عصبی مانند بیماری آلزایمر و آزمایش اثرات درمان‌های مختلف بر روی ارگانوئید‌ها دارد.

با این حال، استفاده از سلول‌های زنده برای محاسبات، چالش‌هایی از جمله حفظ ارگانوئید‌ها را به همراه دارد. رشد و زنده ماندن ارگانوئید‌ها ممکن است با بزرگتر شدن آن‌ها پیچیده‌تر شود.

این مطالعه در مجله Nature Electronics منتشر شده است.

باشگاه خبرنگاران جوان علمی پزشکی فناوری

منبع: باشگاه خبرنگاران

کلیدواژه: زیست رایانه بافت مغزی ارگانوئید ها هوش مصنوعی مغز انسان

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.yjc.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «باشگاه خبرنگاران» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۹۲۸۹۵۷۷ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

راه های افزایش گلبول های قرمز

به گزارش خبرگزاری صداوسیما؛ مرکز سمنان،️ گلبول‌های قرمز وظیفه بسیار مهمی برای بدن ما دارند انتقال خون غنی از اکسیژن در بدن. بنابراین، حفظ آن‌ها در سطوح سالم ضروری است. 

گلبول‌های قرمز خون چه هستند؟
پزشکان آن‌ها را " erythrocytes" می‌خوانند و بیشترین سلول‌های خون را دارند. جز اصلی آن‌ها، هموگلوبین است و انرژی متابولیک را از طریق تخمیر لاکتیک به دست می‌آورند. در بزرگسالان بین ۴، ۵۰۰، ۰۰۰ تا ۵، ۴۰۰، ۰۰۰ گلبول‌های قرمز خون وجود دارد. کمبود در تعداد گلبول‌های قرمز، کم خونی و مازاد آن نابهنجاری یاخته‌های خون است.

برخی واقعیات جالب در مورد خون
گلبول‌های قرمز خون تقریبا ۱۰۰ یا ۱۲۰ روز زنده هستند. بعد از آن، مغز استخوان " گروه " دیگری از گلبول‌های قرمز را تولید می‌کند.
هر مولکول هموگلوبین، ۴ اتم آهن دارد که به مولکول‌های اکسیژن متصل می‌شوند.
هر گلبول قرمز ۳۳ در صد هموگلوبین دارد.
مقادیر نرمال هموگلوبین، ۱۴ گرم / در زنان و ۱۵.۵ گرم در مردان است.
گلبول‌های قرمز خون، کربن دی اکسید را از بین می‌برند.

چگونه گلبول قرمز خون را افزایش دهیم؟
برخی از علائم کم خونی یا کمبود گلبول قرمز، بی حسی و ضعف است. فقدان آهن شایع‌ترین علت کاهش گلبول‌های قرمز است. برای افزایش این میزان، توصیه می‌کنیم تغییراتی در رژیم غذایی و عادات روزانه خود ایجاد کنید.

آهن بخورید
این کار به بدن اجازه بازسازی و تعویض مواد مغذی از دست رفته را می‌دهد. آهن، گلبول‌های قرمز خون را افزایش می‌دهد و به آن‌ها اجازه می‌دهد تا بهتر کار کنند، چون این جز اصلی هموگلوبین است.
غذا‌های حاوی آهن:
عدس، لوبیا
سبزیجات (اسفناج، کلم پیچ)
آجیل (آلو و کشمش)
گوشت (جگر)
زرده تخم مرغ
آجیل

مس بیشتر بخورید
بزرگسالان هر روز بین ۸ تا ۱۸ میلی گرم از این مواد معدنی نیاز دارند. زنان در طول دوره بارداری بیشتر از مردان به مس نیاز دارند، زیرا در دوران قاعدگی، مس از دست می‌دهند. این ماده غذایی برای سلول‌ها ضروری است که به اهن دسترسی دارند.

غذا‌هایی که بیش‌ترین مس را دارند عبارتند از:
آجیل
حبوبات
گیلاس
گوشت مرغ ارگانیک
شکلات
گیلاس

بیشتر اسید فولیک بخورید
ویتامین ب ۹ به تولید نرمال سلول‌های قرمز خون کمک می‌کند. اگر اسید فولیک به اندازه کافی ندارید، می‌تواند منجر به کم خونی شود. علاوه بر این، نقش اساسی در عملکرد دی ان‌ای بازی می‌کند. حدود ۴۰۰ تا mcg ۶۰۰ برای زنان در مرحله بارداری توصیه می‌شود.
اسید فولیک را از کجا تامین کنیم؟
غلات سبوس دار
سبزیجات برگ سبز (اسفناج)
حبوبات
آجیل
حبوبات

بیشتر خوردن ویتامین آ
هم چنین Retinol نامیده می‌شود، یک ترکیب بسیار مهم برای توسعه سلول‌های بنیادی سلول خونی قرمز در مغز استخوان است. پردازش هموگلوبین تولید آهن را تضمین می‌کند.

در میان غذا‌هایی که بیش‌ترین ویتامین را دارند عبارتند از:
هویج
کاهو
سبزی برگ سبز
فلفل شیرین
آلو
گریپ فروت
هندوانه

مقدار ویتامین ث را افزایش دهید
این ماده مغذی ویژگی‌های زیادی دارد، مثل تقویت سیستم ایمنی و پیش گیری از بیماری‌های ویروسی در زمستان. اما ویتامین ث توانایی بدن برای جذب آهن را تحریک می‌کند در نتیجه تعداد گلبول‌های قرمز خون را افزایش می‌دهد. مرکبات بیش‌ترین ویتامین ث را دارند.

مصرف ویتامین ب ۱۲ را بالا ببرید
مقدار خوبی از این ماده مغذی، تولید گلبول‌های قرمز را در مغز استخوان افزایش می‌دهد.

برای تامین بدن با ویتامین ب ۱۲، توصیه می‌کنیم این غذا‌ها را مصرف کنید:
گوشت گوساله
تخم مرغ
ماهی (سالمون، ساردین)
محصولات لبنی (شیر، ماست و پنیر)، بهتر است که کم چرب باشند)
سویا
گندم
قارچ
قارچ

ورزش کردن
سبک زندگی بی تحرک اثرات منفی زیادی روی سلامتی دارد. در بین آن ها، مشکلات چاقی و گردش خون، همچنین نگه داری آب و یا درد ماهیچه را افزایش می‌دهد. اما علاوه بر کاهش تعداد سلول‌های قرمز خون، امکان ایجاد نسخه‌های جدید وجود ندارد.
ورزش کردن برای سلامتی، جذب" آهن " ضروری است و از بسیاری از بیماری‌ها جلوگیری می‌کند. روتین ورزش کنید (دویدن، پیاده روی، دوچرخه سواری و ...) به این دلیل توصیه می‌شود که آن‌ها به اکسیژن گیری کل بدن کمک می‌کنند.

سیگار کشیدن ممنوع است
این یکی از بدترین عادات است که مردم انجام می‌دهند هر چه بیشتر نیکوتین و دیگر مواد شیمیایی موجود در سیگار را مصرف کنید اکسیژن کاهش می‌یابد و اجازه چرخش خون را نمی‌دهند. استعمال دخانیات رگ‌های خونی را تحت فشار قرار می‌دهد و مانع کار سلول‌های قرمز خون می‌شود.

ترک سیگار

مشروبات الکلی مصرف نکنید
یک عادت دیگر از عاداتی که برای سلامتی ما مضر است و تاثیر منفی روی گلبول‌های خون دارد. نوشیدنی‌های اسیدی خون را به مایع غلیظ‌تر، کندتر با اکسیژن کم‌تر تبدیل می‌کنند و نمی‌تواند آن را به درستی منتقل کند. علاوه بر این، الکل سلول‌های خونی قرمز نابالغ را بدون هموگلوبین کافی تولید می‌کند.

آزمایش
حداقل سالی یک بار بروید تا آزمایش خون انجام دهید. با یک نمونه، تجزیه و تحلیل شرایط عمومی و سطح نه تنها گلبول‌های قرمز خون بلکه کلسترول، آهن، اوره، گلوکز و ... بسیار مهم است. پزشک به اطلاعات تست خون نگاه خواهد کرد وبیان می‌کند چه نوع درمان و دارویی مورد نیاز است.