ابتكار خلايا عصبية اصطناعية تعزز نشاط الدماغ البشري بشكل مباشر
حقق علماء من جامعة “نورث وسترن” الأمريكية إنجازاً علمياً بارزاً بتطوير نوع جديد من الخلايا العصبية الاصطناعية التي تمتلك القدرة على تحفيز خلايا الدماغ البشرية بشكل مباشر، بدلاً من محاكاة نشاطها فقط. هذا التطور يمثل خطوة مهمة نحو دمج الإلكترونيات مع وظائف الدماغ البشري، ويمكن أن يشكل قاعدة لتطوير الأطراف العصبية، وهي أجهزة تسهم في استعادة القدرات الحسية مثل السمع والبصر، إضافة إلى تحسين الوظائف الحركية.
عمل الباحثون على تصميم حبر خاص يعتمد على مركبات مثل ثاني كبريتيد الموليبدينوم والجرافين، وتم استخدام تقنية الطباعة بنفث الهباء الجوي لتطبيق هذا الحبر على ركائز مرنة. إحدى منجزات هذه الدراسة هي تجاوز العقبات التي تواجه الإلكترونيات المطبوعة، حيث تمكن العلماء من تحليل البوليمرات جزئياً أثناء تشغيل الجهاز، عوضاً عن إزالة المواد ثنائية الأبعاد بشكل كامل.
عند تمرير التيار الكهربائي، يتسبب ذلك في تحلل البوليمر، مما يتيح تشكيل قنوات موصلة تولد نبضات كهربائية حادة تشبه بشكل كبير الإشارات الطبيعية التي تنتجها الخلايا العصبية البيولوجية. لذلك، اجريت التجارب بالتعاون مع علماء في علم الأعصاب، حيث تم ربط الإشارات القادمة من الخلايا العصبية الاصطناعية بأنسجة من المخيخ لدى الفئران، مما أظهر تفاعل الخلايا العصبية الحية مع هذه النبضات. كانت الإشارات متوافقة مع الخصائص الأساسية للنشاط العصبي الطبيعي، سواءً من حيث الشكل أو توقيت الإشارات.
يفتح هذا الابتكار آفاقاً جديدة لعدد من التطبيقات المستقبلية، بما في ذلك تطوير واجهات بين الدماغ والحاسوب، مما يسهم في تحسين الأطراف العصبية لاستعادة الحواس والحركة. كما يمكن أن يؤدي هذا البحث إلى إنشاء أنظمة حوسبة أكثر كفاءة، مستوحاة من آلية عمل الدماغ البشري، مما يعد بتقدم هائل في مجالات متعددة تشمل الطب والتكنولوجيا.
