پرنسٹن کے محققین نے ایک 3D ڈیوائس بنایا ہے جو زندہ دماغی خلیوں کو ایک نظام میں جدید الیکٹرانکس کے ساتھ جوڑتا ہے۔
یہ آلہ برقی نمونوں کو پہچاننے کے لیے کمپیوٹیشنل طریقوں کا استعمال کرتا ہے اور اس سے محققین کو دماغی افعال، اعصابی بیماری اور کم طاقت والے کمپیوٹنگ کا مطالعہ کرنے میں مدد مل سکتی ہے۔
دماغی خلیات کو حساب کے لیے استعمال کرنے کی ابتدائی کوششیں عام طور پر پیٹری ڈشز یا تھری ڈی سیل کلسٹرز میں اگنے والے فلیٹ 2D سیل کلچرز پر انحصار کرتی تھیں جن کی محققین باہر سے نگرانی اور حوصلہ افزائی کرتے تھے۔
پرنسٹن سسٹم ایک مختلف طریقہ اختیار کرتا ہے۔ یہ نیٹ ورک کے اندر سے خلیوں کے ساتھ تعامل کرتا ہے۔
ٹیم نے مائکروسکوپک دھاتی تاروں اور الیکٹروڈز کا 3D میش بنانے کے لیے جدید ساخت کے طریقوں کا استعمال کیا۔ ایک بہت ہی پتلی ایپوکسی کوٹنگ میش کو ایک ساتھ رکھتی ہے اور اس کے ارد گرد بڑھتے ہوئے نرم نیوران کے ساتھ کام کرنے کے لیے کافی لچکدار رہتی ہے۔
محققین نے میش کو ایک سہاروں کے طور پر استعمال کیا، جس سے دسیوں ہزار نیوران ایک بڑے 3D نیٹ ورک میں بڑھنے کی اجازت دیتے ہیں جو کمپیوٹنگ کے قابل ہے۔
اس چپ میں 3D میش کے ذریعے جڑے ہوئے تقریباً 70000 حیاتیاتی نیوران شامل ہیں۔ اس میں درجنوں خوردبین الیکٹروڈز بھی ہیں جو دماغی خلیات کی سرگرمی کو محسوس اور کنٹرول کر سکتے ہیں۔
محققین نے کہا کہ انٹیگریٹڈ ڈیزائن نے انہیں نیورونل برقی سرگرمی کو ریکارڈ کرنے اور اس کی حوصلہ افزائی کرنے کی اجازت دی ہے جس میں پہلے کے نظاموں کے مقابلے میں بہت بہتر تفصیل ہے۔
چھ ماہ سے زائد عرصے میں، انہوں نے ٹریک کیا کہ نیٹ ورک کیسے بدلا ہے۔ انہوں نے اہم نیوران کے درمیان رابطوں کو مضبوط یا کمزور کرنے کے طریقوں کا بھی تجربہ کیا۔
اس کے بعد ٹیم نے برقی دالوں میں پیٹرن کی شناخت کے لیے الگورتھم کو تربیت دی۔
ایک تجربے میں، نظام کو مختلف مقامی نمونوں کے جوڑوں کے ساتھ آزمایا گیا۔ دوسرے میں، اس کا مختلف وقتی نمونوں کے ساتھ تجربہ کیا گیا۔ دونوں صورتوں میں، نظام نے پیٹرن کے درمیان صحیح طریقے سے فرق کیا۔
محققین نے کہا کہ وہ اب پلیٹ فارم کو بڑھانا چاہتے ہیں تاکہ یہ آخر کار مزید پیچیدہ کاموں کو سنبھال سکے۔
اس کام کی قیادت الیکٹریکل اور کمپیوٹر انجینئرنگ کے اسسٹنٹ پروفیسر اور اومن ڈارلنگ بائیو انجینیئرنگ انسٹی ٹیوٹ کے اسسٹنٹ پروفیسر تیان منگ فو نے کی۔ جیمز سٹرم، الیکٹریکل اور کمپیوٹر انجینئرنگ کے اسٹیفن آر فارسٹ پروفیسر؛ اور کمار مرتنجے، الیکٹریکل اور کمپیوٹر انجینئرنگ میں پوسٹ ڈاکٹریٹ محقق۔
مرتنجے اس مقالے کے پہلے مصنف تھے اور جب زیادہ تر کام مکمل ہو چکا تھا تو وہ گریجویٹ طالب علم تھے۔
اس منصوبے کو سب سے پہلے نیورو سائنس میں بنیادی سوالات کا مطالعہ کرنے کے لیے تیار کیا گیا تھا۔ تاہم، ٹیم نے بعد میں دیکھا کہ یہ جدید AI میں سب سے بڑے چیلنجوں میں سے ایک سے نمٹنے میں بھی مدد کر سکتا ہے: توانائی کا استعمال۔
فو نے کہا، "مستقبل قریب میں AI کے لیے اصل رکاوٹ توانائی ہے۔ "ہمارا دماغ اسی طرح کے کاموں کو انجام دینے کے لیے آج کے AI سسٹمز کے ذریعے استعمال ہونے والی طاقت کا صرف ایک چھوٹا سا حصہ، تقریباً دس لاکھواں حصہ استعمال کرتا ہے۔"
مرتنجے نے کہا کہ اس طرح کے نظام، جنہیں 3D حیاتیاتی اعصابی نیٹ ورک کہتے ہیں، "نہ صرف دماغ کے کمپیوٹنگ رازوں کو کھولنے میں مدد کرتے ہیں بلکہ اعصابی بیماریوں کو سمجھنے اور ممکنہ طور پر علاج کرنے میں بھی مدد کر سکتے ہیں۔"
ماخذ میں تصویری کریڈٹس کو رائٹ سینریز اور بشکریہ محققین/پرنسٹن یونیورسٹی کے طور پر درج کیا گیا تھا۔
📢 تازہ ترین ٹیک اور ٹیلی کام کی خبروں، ویڈیوز اور تجزیوں کے لیے ابھی ProPakistani کے WhatsApp گروپ میں شامل ہوں!
گوگل نیوز پر پرو پاکستانی کو فالو کریں اور اپنے پسندیدہ مواد کو تیزی سے اسکرول کریں!
شیئرز
