არ არსებობს ადამიანის ტვინისავით ძლიერი და კომპლექსური კომპიუტერი. თავის ქალის შიგნით მოქცეული ქსოვილი ისეთი მოცულობის ინფორმაციას ამუშავებს ისეთი სისწრაფით, რომ კომპიუტერული ტექნოლოგია ამასთან ახლოსაც ვერ მივა.

ტვინის წარმატების საიდუმლო ისაა, რომ ნეირონები პროცესორის როლსაც ეფექტიანად ასრულებს და მეხსიერების აპარატისასაც. განსხვავებით ტვინისგან, თანამედროვე გამოთვლით მოწყობილობებში ესენი ფიზიკურად განცალკევებული ერთეულებია.

მსოფლიოს მეცნიერებს აქამდე არაერთხელ უცდიათ, გამოთვლები ადამიანის ტვინისათვის მეტად მიემსგავსებინათ. ახალი ნაშრომის ფარგლებში მკვლევრებმა წინ წაიწიეს — მათ ადამიანის ტვინის ნამდვილი ქსოვილის ელექტრონიკასთან ინტეგრაცია შეძლეს.

ინოვაციას Brainoware ეწოდება და იგი ნამდვილად მუშაობს — ფენგ გუომ, ინჟინერმა და მკვლევართა გუნდის ხელმძღვანელმა, მას სხვადასხვა მოქმედება შეასრულებინა წარმატებით, მათ შორის საუბრის ამოცნობა და არაწრფივი განტოლებების პროგნოზირება.

იგი ოდნავ უფრო უზუსტო აღმოჩნდა, ვიდრე ხელოვნურ ინტელექტზე მომუშავე ნამდვილი ელექტრონული კომპიუტერი. მთავარი ისაა, კვლევის ფარგლებში პირველი ნაბიჯი გადაიდგა ახალი ტიპის კომპიუტერული არქიტექტურისკენ.

Brainoware-ის შექმნისას მეცნიერებმა ეთიკური პრინციპები დაიცვეს. მეორე მხრივ, სფეროს სხვა სპეციალისტები აღნიშნავენ, რომ ტექნოლოგიის დახვეწისას ეთიკის გათვალისწინება ძალიან მნიშვნელოვანია.

გუომ და მისმა კოლეგებმა ტრადიციულისგან განსხვავებულ მიდგომას მიმართეს. მათ ადამიანის ტვინის ნამდვილი ქსოვილი გამოიყენეს, რომელიც ლაბორატორიაში გაზარდეს. ადამიანის პლურიპოტენტური ღეროვანი უჯრედებისგან მათ სხვადასხვა ტიპის ტვინის უჯრედები შექმნეს. ისინი სამგანზომილებიან მინიტვინებად, სახელად ორგანოიდებად, განლაგდა. მათ კავშირები და სტრუქტურები ისევე განუვითარდა, როგორც ნამდვილ ტვინშია.

გასათვალისწინებელია, რომ ეს ნამდვილი ტვინები არაა — უბრალოდ ქსოვილთა მარტივი განლაგებებია, რომელთაც აზროვნების უნარი, ემოციები თუ ცნობიერება საერთოდაც არ გააჩნია. მათი მეშვეობით შეგვიძლია ტვინის განვითარებასა და მუშაობას დავაკვირდეთ ისე, რომ პირდაპირ რეალური ადამიანის ტვინი არ გამოვიკვლიოთ.

Brainoware ტვინის ორგანოიდებისგან შედგება, რომლებიც მაღალი სიმკვრივის მიკროელექტროდებთან არის დაკავშირებული. მოწყობილობა "ფიქრისთვის" ელექტრულ სიგნალებს იყენებს, ნამდვილი კომპიუტერი კი მას კითხვების გაგებასა და მათზე პასუხის გაცემაში ეხმარება.

სისტემის მუშაობის გამოსაცდელად მკვლევრებმა Brainoware-ს 240 აუდიოჩანაწერი მიაწოდეს. ისინი მამრობითი სქესის 8 ადამიანს ეკუთვნოდა, რომლებიც იაპონურ ხმოვნებს გამოთქვამდნენ. სისტემას შემდეგ კონკრეტული პირის ხმის ამოცნობა სთხოვეს.

მათ ეს უბრალო ორგანოიდით დაიწყეს; სულ რაღაც ორდღიანი წვრთნის შემდეგ Brainoware-ს მოლაპარაკის ამოცნობა უკვე 78%-იანი სიზუსტით შეეძლო.

Brainoware-ს მეცნიერებმა სპეციალური რუკის პროგნოზირებაც სთხოვეს — დინამიკური სისტემის, რომელიც ქაოსურ ქცევას ამჟღავნებს. მათ იგი ოთხი დღით (სადაც თითოეული დღე თითო საწვრთნელო "ეპოქაა") დატოვეს მეთვალყურეობის გარეშე. შენიშნეს, რომ რუკა მან იმაზე ზუსტად იწინასწარმეტყველა, ვიდრე გრძელი მოკლევადიანი მეხსიერების ერთეულის არმქონე ხელოვნურმა ნერვულმა ქსელებმა.

Brainoware იმაზე ოდნავ უზუსტო აღმოჩნდა, ვიდრე გრძელი მოკლევადიანი მეხსიერების ერთეულის მქონე ხელოვნური ნერვული ქსელები. მეორე მხრივ, მან საკმაოდ სწრაფად აითვისა — სხვა სისტემებმა 50 საწვრთნელი "ეპოქა" გაიარა, Brainoware-მა კი ეს შედეგები დაახლოებით ამის 10% საწვრთნელ დროში დადო.

საგულისხმოა, რომ კვლევის შეზღუდვები საკმაოდ დიდია. მაგალითად, პრობლემაა ორგანოიდების ცოცხლად შენარჩუნება და ენერგიის მოხმარების კონტროლი. გასათვალისწინებელია ეთიკური საკითხებიც.

მიუხედავად ამისა, Brainoware მხოლოდ გამოთვლების თვალსაზრისით როდია მნიშვნელოვანი — შესაძლოა, იგი ტვინის სხვადასხვა საიდუმლოების ამოხსნაშიც დაგვეხმაროს, იქნება ეს დასწავლის მექანიზმები, ნერვული განვითარება თუ ნეიროდეგენერაციულ დაავადებათა გავლენა ტვინზე.

კვლევა გამოცემაში Nature Electronics გამოქვეყნდა.