Çip üzerindeki nöron teknolojisi, enerji tüketimi yüksek yapay zeka sistemlerine alternatif olarak geliştirilirken, aynı zamanda hayvan deneylerini gereksiz kılmayı hedefliyor.

Avustralyalı girişim Cortical Labs, ‘CL1’ adlı yeni nesil bir bilgisayarı piyasaya sürdü. Şirketin adı, bu yenilikçi cihazın temelini açıkça ortaya koyuyor. Geleneksel donanım yerine biyoreaktör kullanılan CL1, bilgisayar işlemlerini insan beyin hücreleriyle gerçekleştiriyor.

Bu nöronlar, biyopsilerden değil, kök hücrelerden üretilip bir çipe entegre ediliyor. Sibernetik bir sistem olarak tanımlanan bu cihazda hücreler, besin solüsyonuyla destekleniyor. Ayrıca, kontrol ve veri çıktıları için ‘Biyolojik Zeka İşletim Sistemi’ (biOS) adı verilen özel bir yazılım kullanılıyor. Ancak bu sistem, geleneksel bilgisayarlardaki ‘Temel Giriş/Çıkış Sistemi’ ile belirli uyumsuzluklara neden olabiliyor.

DİJİTAL YAPAY ZEKA YERİNE BEYİN HÜCRELERİ

Yazılım, sanal bir dünyayı simüle ederek çevreye ait bilgileri nöronlara aktarıyor. Nöronlardan yayılan dürtüler ise simülasyon üzerinde etkili oluyor. Geliştiriciler, bu sistemi kodları doğrudan nöronlara ileterek sorunları çözmek amacıyla da kullanabileceklerini belirtiyor.

Üretici firmanın açıklamasına göre, ‘Nöronlar kendini programlama yeteneğine sahip, sonsuz esneklikte ve dört milyar yıllık evrimin bir ürünü.’ Şirket, dijital yapay zeka modellerinin aynı düzeyde esnekliği ve yeteneği taklit edebilmesi için büyük kaynaklar gerektiğini vurguluyor. Ayrıca, cihazın enerji tüketimi yaklaşık 20 watt olarak tahmin ediliyor.

Sistem, kendi kendini idame ettirme özelliğiyle girdi ve çıktıları belgelendirip gerekli tüm uygulamaları sağlıyor. Kullanıcıların tek yapması gereken veri temin etmek. Deneyler için kamera, aktüatör ve diğer aksesuarların eklenmesi de mümkün. CL1, aynı zamanda gerçek nöronların bilgiyi nasıl işlediğini anlamayı hedefleyen bir araç olarak tanıtılıyor. Bu özelliğiyle sibernetik bilgisayar, hayvan deneylerine bir alternatif olarak öne çıkıyor.

6 AYLIK ÖMÜR

35.000 dolar (yaklaşık 32.100 avro) seviyesindeki satış fiyatıyla dikkat çeken CL1, uygun laboratuvarlara sahip araştırmacılar için tasarlandı. Kullanıcıların, cihazla yapmayı planladıkları çalışmaları bir form aracılığıyla açıklamaları gerekiyor. Cortical Labs, 2021 yılında gerçek hücrelerden oluşan sinir ağlarının çalıştığını ve bu nöronların klasik Pong oyununu oynamayı öğrendiğini göstermişti.

Ancak CL1’in biyolojik kullanımında bir zaman sınırı bulunuyor. Cihazın yaşam destek sistemi, nöronlara en fazla altı ay boyunca destek sağlayabiliyor. Öte yandan, uygun laboratuvar ekipmanına sahip olmayan araştırmacılar için gelecekte ‘Islak Yazılım Hizmeti’ adı verilen bulut tabanlı bir çözüm sunulması planlanıyor. Şirket, ücret karşılığında birden fazla CL1’i internet üzerinden birbirine bağlayarak erişilebilir hale getirmeyi hedefliyor.

Deneyde, düşük Dünya yörüngesinde bir ay geçiren bu mini beyin yapıları, hem sağlıklı kaldı hem de Dünya’da yetiştirilen benzerlerine kıyasla daha hızlı olgunlaştı.

Bu sonuçlar, etkiler yalnızca astronotların sağlığı için değil, Dünya’daki tıbbi araştırmalar açısından da büyük önem taşıyor. Mikro yerçekimi ortamı, hastalık modelleme ve ilaç geliştirme çalışmalarında yeni kapılar aralıyor.

ISS Ulusal Laboratuvarı’ndan moleküler biyolog Davide Marotta liderliğindeki ekip, özellikle nörodejeneratif hastalıklarla bağlantılı sinir hücrelerinin mikro yerçekiminde nasıl etkilendiğini araştırmak için yola çıktı.

Araştırmada, sağlıklı bireyler ve multipl skleroz (MS) ile Parkinson hastalığına sahip kişilerden alınan hücreler, laboratuvarda yeniden programlanarak sinir hücrelerine dönüştürüldü. Bu hücreler, beynin bağışıklık sistemi hücreleri olan mikroglia içeren organoidler oluşturdu.

Organoidlerin bir kısmı Dünya’da bırakılırken, diğer kısmı özel kriyo tüplerinde ISS’ye gönderildi.

Uzayda geçirilen bir ayın ardından geri getirilen organoidler, Dünya’daki kontrol grubuyla karşılaştırıldı.

Uzayda gelişen organoidlerin daha hızlı olgunlaştığı, ancak hücre çoğalmasının daha yavaş olduğu tespit edildi. Ayrıca, Dünya’daki organoidlere kıyasla stresle bağlantılı genlerin daha az ifade edildiği ve beklenenden düşük iltihaplanma gözlendi.

Bu durumun, mikro yerçekimi ortamının insan kafatasındaki koşullara daha yakın olmasından kaynaklanabileceği düşünülüyor. Loring, “Uzayda bu organoidler, beyne daha çok benziyor. Kendi mikro evrenlerini oluşturuyorlar” diye ekledi.

Araştırmacılar, bir sonraki hedefin Alzheimer hastalığından en çok etkilenen beyin bölgelerini incelemek olduğunu belirtti. Ayrıca, sinir hücrelerinin uzayda birbirleriyle nasıl bağlantı kurduğunu anlamak için yeni deneyler planlanıyor.