นักวิทย์สร้าง ‘เซลล์ประสาทเทียม’ ช่วยให้สมองสื่อสาร กับอุปกรณ์เชื่อมต่อสมองได้โดยตรง

วิศวกรจาก University of Massachusetts, Amherst ได้สร้างเซลล์ประสาทเทียมรูปแบบใหม่ ที่ไม่เหมือนใคร และถือเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญในวงการวิทยาศาสตร์สมองและคอมพิวเตอร์ เซลล์ประสาทเทียมนี้สามารถ สื่อสารโดยตรงกับเซลล์ประสาทจริง ได้อย่างเป็นธรรมชาติคล้ายกับการ ‘กระซิบ’ ระหว่างเซลล์กับเซลล์ ขณะเดียวกันแรงดันไฟฟ้าและพลังงานที่ใช้ก็ใกล้เคียงกับเซลล์สมองจริง

นักวิจัยของ UMass Amherst ระบุว่าเป็นความสำเร็จครั้งแรกในวงการ เพราะช่วยลดช่องว่างระหว่างสมองของมนุษย์กับคอมพิวเตอร์ให้ใกล้กันมากขึ้น

เซลล์ประสาทเทียมรุ่นใหม่ใกล้เคียงสมองจริง

นักวิทยาศาสตร์พยายามสร้าง เซลล์สมองเทียมและเชื่อมมันกับคอมพิวเตอร์ขั้นสูงมาหลายปี แต่สมองเทียมรุ่นก่อนยังทำงานพื้นฐานสู้สมองมนุษย์ไม่ได้ ล่าสุดที่ UMass Amherst พัฒนาเซลล์ประสาทเทียมรุ่นใหม่ซึ่งใกล้เคียงกับเซลล์สมองจริง มากที่สุด

Jun Yao วิศวกรผู้พัฒนา อธิบายว่าเซลล์ประสาทเทียมรุ่นเก่าเหมือน 'ตะโกน' ใส่เซลล์สมองมนุษย์ เพราะใช้แรงดันไฟฟ้ามากกว่า 10 เท่า และพลังงานมากกว่า 100 เท่า การส่งสัญญาณแรงขนาดนี้ไม่เพียงสิ้นเปลืองพลังงาน แต่ยังอาจทำให้เซลล์ตอบสนองช้า หรือพลาดข้อมูลสำคัญ ซึ่งเซลล์ประสาทเทียมที่ Jun Yao และทีมพัฒนาสามารถส่งสัญญาณแบบ กระซิบ ด้วยแรงดันเพียง 0.1 โวลต์ ใกล้เคียงกับเซลล์ประสาทจริงในร่างกายมนุษย์

ซึ่งก่อนหน้านี้นักวิทย์สามารถทำให้ เซลล์ประสาทเทียมคุยกับเซลล์สมองจริงได้ แต่ใช้วิธีไม่ธรรมชาติ เช่น ใช้แสงเป็นตัวกลาง เซลล์รุ่นใหม่ที่ Jun Yao และทีมสร้างขึ้น ทำให้การสื่อสารเป็นแบบ ธรรมชาติ เหมือนเซลล์สมองจริง เคล็ดลับคือใช้ โปรตีนนาโนไวร์ จากแบคทีเรีย ซึ่งมีโครงสร้างจากธรรมชาติ ทำให้เซลล์อยู่รอดได้ในสภาพแวดล้อมชื้นเหมือนสมองจริง

ข้อดีของเซลล์ประสาทเทียมรุ่นใหม่

Jun Yao และทีมวิจัยบอกว่าเซลล์ประสาทเทียมรุ่นใหม่ช่วยให้สมองและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทำงานร่วมกันได้อย่างธรรมชาติ อุปกรณ์สวมใส่แบบเก่าทั้งใหญ่และกินพลังงานมาก เพราะต้องเพิ่มแรงสัญญาณไฟฟ้าเพื่อให้คอมพิวเตอร์เข้าใจ แต่เซลล์ประสาทเทียมตัวนี้ ทำงานได้โดยไม่ต้องเพิ่มแรงสัญญาณไฟฟ้า ทำให้อุปกรณ์เล็กลง ประหยัดพลังงานและทำงานใกล้เคียงกับร่างกายจริง

สรุป

การสร้างเซลล์สมองเทียมที่ "กระซิบ" คุยกับสมองจริงได้ ถือเป็นเรื่องที่สำคัญมาก มันทำให้คอมพิวเตอร์กับสมองของเราเชื่อมต่อกันได้ดีขึ้นแถมยังประหยัดไฟ งานวิจัยนี้จะทำให้เราสร้างคอมพิวเตอร์ที่ทำงานเลียนแบบสมองได้เก่งขึ้น และยังเป็นจุดเริ่มต้นให้เราสร้างอุปกรณ์สวมใส่ติดตัว (อย่างสมาร์ทวอทช์) ที่มีขนาดเล็กลง กินแบตน้อยลง แต่ทำงานได้ดีขึ้นในอนาคต

อ้างอิง: sciencealert