जीवित मशीनें? वैज्ञानिकों ने मानव मस्तिष्क कोशिकाओं को एक चिप पर प्रत्यारोपित किया और वे डूम खेलना सीखते हैं |

द मैट्रिक्स और एक्स मशीना जैसी फिल्मों में, जैविक बुद्धि और मशीनों के बीच की सीमा समाप्त हो जाती है। मानव मस्तिष्क को कंप्यूटरों से जोड़ दिया गया है, कृत्रिम प्राणियों में जागरूकता विकसित हो रही है, और जीवन और प्रौद्योगिकी के बीच की रेखा तेजी से धुंधली होती जा रही है। दशकों तक, ऐसे विचार दृढ़ता से विज्ञान कथाओं से जुड़े रहे।अब, एक प्रयोगशाला प्रयोग वैज्ञानिकों को एक बहुत ही अजनबी वास्तविकता का सामना करने के लिए मजबूर कर रहा है। जीवित मानव न्यूरॉन्स एक कंप्यूटर सिस्टम के साथ बातचीत कर रहे हैं और वीडियो गेम खेलना सीख रहे हैं।कॉर्टिकल लैब्स के शोधकर्ताओं ने, सीईओ और संस्थापक होन वेंग चोंग के नेतृत्व में और मोनाश विश्वविद्यालय सहित संस्थानों के वैज्ञानिकों के साथ मिलकर, प्रदर्शित किया है कि प्रयोगशाला में विकसित मानव मस्तिष्क कोशिकाओं को एक सिलिकॉन चिप पर विकसित किया जा सकता है और सॉफ्टवेयर वातावरण से जोड़ा जा सकता है जहां उनकी विद्युत गतिविधि डिजिटल सिस्टम को प्रभावित करती है। एक आश्चर्यजनक प्रदर्शन में, ये तंत्रिका संस्कृतियाँ क्लासिक गेम डूम के साथ बातचीत करने में सक्षम थीं, जिससे कंप्यूटिंग के भविष्य के बारे में गहन प्रश्न उठे।जबकि न्यूरॉन्स सचेत नहीं हैं और मस्तिष्क जैसा कुछ भी बनाने से बहुत दूर हैं, प्रयोग एक क्रांतिकारी विचार की ओर संकेत करता है। कंप्यूटर आंशिक रूप से जीवित जैविक नेटवर्क द्वारा संचालित होते हैं।

यह कार्य उस पर केंद्रित था जिसे शोधकर्ता जैविक कंप्यूटिंग कहते हैं।उनकी प्रणाली दो बिल्कुल अलग दुनियाओं को जोड़ती है।

माइक्रोइलेक्ट्रोड ऐरे के रूप में जाने जाने वाले विशेष इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों पर न्यूरॉन्स रखकर, वैज्ञानिक तंत्रिका गतिविधि को उत्तेजित और रिकॉर्ड कर सकते हैं। इलेक्ट्रोड कोशिकाओं को छोटे विद्युत संकेत प्रदान करते हैं और प्रतिक्रिया में न्यूरॉन्स द्वारा उत्पादित विद्युत स्पाइक्स को पकड़ लेते हैं।ये स्पाइक्स, मानव मस्तिष्क के अंदर न्यूरॉन्स द्वारा उपयोग किए जाने वाले समान मौलिक संकेतों को फिर डिजिटल कमांड में अनुवादित किया जा सकता है।दूसरे शब्दों में, एक जैविक तंत्रिका नेटवर्क एक कंप्यूटर सिस्टम का हिस्सा बन जाता है।प्रयोगों में प्रयुक्त न्यूरॉन्स सीधे मस्तिष्क से नहीं लिए गए हैं। इसके बजाय, वैज्ञानिक सामान्य मानव कोशिकाओं जैसे त्वचा या रक्त कोशिकाओं से शुरुआत करते हैं।शिन्या यामानाका द्वारा विकसित नोबेल पुरस्कार विजेता तकनीक का उपयोग करके, शोधकर्ताओं ने इन कोशिकाओं को प्रेरित प्लुरिपोटेंट स्टेम कोशिकाओं में पुन: प्रोग्राम किया। ये कोशिकाएं शरीर में लगभग किसी भी प्रकार का बनने में सक्षम हैं।फिर इन स्टेम कोशिकाओं को न्यूरॉन्स में विकसित होने के लिए रासायनिक रूप से निर्देशित किया जाता है।समय के साथ, न्यूरॉन्स एक्सोन और डेंड्राइट नामक लंबे विस्तार को विकसित करना शुरू कर देते हैं, जो सिनैप्स के माध्यम से एक दूसरे के साथ संबंध बनाते हैं। यहां तक ​​कि एक डिश में भी, वे स्वाभाविक रूप से छोटे तंत्रिका नेटवर्क में व्यवस्थित होते हैं जो विद्युत पैटर्न उत्पन्न करने में सक्षम होते हैं।वे नेटवर्क सिग्नलों को संसाधित कर सकते हैं और फीडबैक के अनुरूप ढल सकते हैं। इस घटना को न्यूरोप्लास्टीसिटी के रूप में जाना जाता है।

डिशब्रेन प्रयोग

कॉर्टिकल लैब्स द्वारा विकसित सबसे व्यापक रूप से चर्चित प्रणालियों में से एक को डिशब्रेन कहा जाता है।सेटअप में माइक्रोइलेक्ट्रोड सरणी पर विकसित लगभग 200,000 जीवित न्यूरॉन्स शामिल हैं। इलेक्ट्रोड जैविक कोशिकाओं और सिमुलेशन चलाने वाले कंप्यूटर के बीच एक पुल के रूप में काम करते हैं।पहले के प्रयोगों में, तंत्रिका नेटवर्क ने आर्केड गेम पोंग खेलना सीखा।कॉर्टिकल लैब्स के संस्थापक होन वेंग चोंग के अनुसार, खेल को बेहतर ढंग से नियंत्रित करने के लिए न्यूरॉन्स ने अपने फायरिंग पैटर्न को समायोजित करना शुरू कर दिया।चोंग ने सिस्टम के पहले प्रदर्शनों में बताया, “न्यूरॉन्स खुद को इस तरह से व्यवस्थित करते हैं जो उन्हें पर्यावरण पर प्रतिक्रिया करने की अनुमति देता है।” “वे फीडबैक के माध्यम से सीखते हैं।”सरल शब्दों में, न्यूरॉन्स खेल के माहौल का प्रतिनिधित्व करने वाले विद्युत संकेत प्राप्त करते हैं और अपने स्वयं के फायरिंग पैटर्न के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। सिस्टम उन संकेतों को खेल में होने वाली गतिविधियों के रूप में व्याख्या करता है।उदाहरण के लिए:

बार-बार बातचीत के माध्यम से, नेटवर्क ऐसे पैटर्न तैयार करना शुरू कर देता है जिसके परिणामस्वरूप अधिक सफल परिणाम मिलते हैं।

कयामत क्यों मायने रखती है

डूम के साथ प्रयोग करने का निर्णय आकस्मिक नहीं है।1993 में रिलीज़ होने के बाद से, डूम कंप्यूटिंग क्षेत्रों में एक सांस्कृतिक बेंचमार्क बन गया है। प्रोग्रामर अक्सर एक साधारण प्रश्न पूछकर असामान्य हार्डवेयर का परीक्षण करते हैं: “क्या यह डूम चला सकता है?”पिछले कुछ वर्षों में, यह गेम कैलकुलेटर से लेकर एटीएम और यहां तक ​​कि रसोई उपकरणों तक हर चीज़ पर चलाया गया है।डूम चलाना, या उसके गेम वातावरण के साथ बातचीत करना, अनिवार्य रूप से एक प्रदर्शन है कि एक सिस्टम कंप्यूटर की तरह व्यवहार करने के लिए इनपुट और आउटपुट को तेज़ी से संसाधित कर सकता है।तंत्रिका संस्कृतियों के मामले में, कंप्यूटर अभी भी गेम इंजन को ही चलाता है। न्यूरॉन्स एक जैविक नियंत्रण प्रणाली की तरह कार्य करते हैं, जो खेल के अंदर होने वाली गतिविधियों को प्रभावित करते हैं।

क्यों जैविक कंप्यूटिंग ध्यान आकर्षित कर रही है?

इन प्रयोगों में दीर्घकालिक रुचि वीडियो गेम से कहीं अधिक है।आधुनिक कृत्रिम बुद्धिमत्ता एनवीडिया जैसी कंपनियों द्वारा उत्पादित शक्तिशाली ग्राफिक्स प्रोसेसर से भरे विशाल डेटा केंद्रों पर बहुत अधिक निर्भर करती है।बड़े भाषा मॉडल और अन्य उन्नत एआई सिस्टम के प्रशिक्षण के लिए मेगावाट बिजली की आवश्यकता हो सकती है।इसके विपरीत, मानव मस्तिष्क लगभग 20 वाट बिजली पर काम करता है। यह मोटे तौर पर एक मंद प्रकाश बल्ब द्वारा खपत की गई ऊर्जा है।इस अत्यधिक दक्षता ने कुछ शोधकर्ताओं को आश्चर्यचकित कर दिया है कि क्या जैविक तंत्रिका तंत्र एक दिन कुछ कार्यों के लिए पारंपरिक सिलिकॉन कंप्यूटिंग को पूरक या उससे भी बेहतर प्रदर्शन कर सकते हैं।जिन कार्यों को जैविक न्यूरॉन्स विशेष रूप से अच्छी तरह से संभाल सकते हैं उनमें शामिल हैं:

निवेशकों और ख़ुफ़िया एजेंसियों की दिलचस्पी

जैविक कंप्यूटिंग के संभावित निहितार्थों ने कई निवेशकों की रुचि आकर्षित की है।कॉर्टिकल लैब्स का एक उल्लेखनीय समर्थक इन-क्यू-टेल है, जो अमेरिकी खुफिया समुदाय द्वारा वित्त पोषित एक उद्यम पूंजी संगठन है जो राष्ट्रीय सुरक्षा के लिए प्रासंगिक उभरती प्रौद्योगिकियों में निवेश करता है।ऐतिहासिक रूप से, इन-क्यू-टेल ने उन प्रौद्योगिकियों को वित्त पोषित किया है जो बाद में आधुनिक डिजिटल बुनियादी ढांचे के लिए केंद्रीय बन गईं, जिनमें भू-स्थानिक डेटा प्लेटफ़ॉर्म और उन्नत एनालिटिक्स सिस्टम शामिल हैं।उनकी भागीदारी का मतलब यह नहीं है कि न्यूरॉन-आधारित कंप्यूटर सैन्य उपयोग के लिए नियत हैं। यह संकेत देता है कि खुफिया एजेंसियां ​​तकनीक पर करीब से नजर रख रही हैं।

जीवित कंप्यूटर का वादा और सीमाएँ

इन प्रयोगों को लेकर उत्साह के बावजूद, वैज्ञानिक इस बात पर जोर देते हैं कि प्रौद्योगिकी अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है।प्रयोगों में प्रयुक्त तंत्रिका संस्कृतियों में लगभग 200,000 न्यूरॉन्स होते हैं।तुलना के लिए, मानव मस्तिष्क में अत्यंत जटिल संरचनाओं में व्यवस्थित लगभग 86 अरब न्यूरॉन्स होते हैं।इसके अलावा, संस्कृतियों में वास्तविक मस्तिष्क की संगठित वास्तुकला का अभाव है। उनके पास कोई संवेदी तंत्र, कोई स्मृति संरचना और कोई जागरूकता नहीं है।अधिकांश तंत्रिका विज्ञानी इस बात से सहमत हैं कि ऐसी तंत्रिका संस्कृतियाँ सचेत होने के लिए बहुत सरल हैं।इसके बजाय, वे एक जैविक तंत्रिका नेटवर्क की तरह कार्य करते हैं जो विद्युत उत्तेजनाओं पर प्रतिक्रिया करने में सक्षम है।

एक अजीब कंप्यूटिंग भविष्य की एक झलक

फिर भी, शोध एक असामान्य भविष्य की ओर संकेत करता है जिसमें कंप्यूटिंग सिस्टम पूरी तरह से सिलिकॉन चिप्स पर निर्भर नहीं हो सकते हैं।वैज्ञानिकों ने पारंपरिक प्रोसेसर को जैविक तंत्रिका नेटवर्क के साथ संयोजित करने वाले हाइब्रिड कंप्यूटिंग सिस्टम के विचार की खोज शुरू कर दी है।ऐसी प्रणालियों में:

यह विचार अटकलबाजी बनी हुई है, लेकिन सॉफ्टवेयर वातावरण के साथ बातचीत करने वाले न्यूरॉन संस्कृतियों के प्रयोग अवधारणा का प्रारंभिक प्रमाण प्रदान करते हैं।अभी के लिए, वीडियो गेम को नियंत्रित करने वाले न्यूरॉन्स एक वैज्ञानिक जिज्ञासा से कुछ अधिक हैं।फिर भी छवि को नज़रअंदाज़ करना कठिन है। जीवित मानव मस्तिष्क कोशिकाएं एक प्रयोगशाला डिश में चुपचाप बढ़ रही हैं और डिजिटल दुनिया की गतिविधियों को प्रभावित कर रही हैं।यह द मैट्रिक्स में कल्पना की गई संवेदनशील मशीनें नहीं हो सकती हैं। लेकिन यह एक अनुस्मारक है कि जीव विज्ञान और प्रौद्योगिकी के बीच की सीमा पहले की सोच से कहीं कम स्पष्ट होती जा रही है।