Σύνδεση και επικοινωνία εγκεφαλικών και τεχνητών νεωρώνων πέτυχαν ερευνητές του University of Southampton, του University of Padova, του University of Zurich και του ETH Zurich.
Όπως τονίζει το University of Southampton, η έρευνα αυτή δείχνει για πρώτη φορά πώς τρεις σημαντικές ανερχόμενες τεχνολογίες μπορούν να συνεργάζονται μεταξύ τους: interfaces εγκεφάλου- υπολογιστή, τεχνητά δίκτυα νευρώνων και προηγμένες τεχνολογίες μνήμης (memristors). Η ανακάλυψη αυτή ανοίγει τον δρόμο για περαιτέρω σημαντικές εξελίξεις στις έρευνες τεχνητής νοημοσύνης και νευρώνων.
Οι εγκεφαλικές λειτουργίες είναι δυνατές λόγω κυκλωμάτων νευρώνων που διασυνδέονται μέσω μικροσκοπικών μα πολύ πολύπλοκων συνδέσμων, των συνάψεων. Στο πλαίσιο αυτής της έρευνας, που δημοσιεύτηκε στο Nature Scientific Reports, οι επιστήμονες δημιούργησαν ένα υβριδικό νευρωνικό δίκτυο όπου βιολογικοί και τεχνητοί νευρώνες σε διαφορετικά μέρη του κόσμου ήταν σε θέση να επικοινωνούν μεταξύ τους μέσω Ίντερνετ, χρησιμοποιώντας ένα δίκτυο τεχνητών συνάψεων που δημιουργήθηκαν μέσω προηγμένης νανοτεχνολογίας. Πρόκειται για την πρώτη φορά που τα τρία αυτά στοιχεία συνεργάζονται σε ένα ενίαιο δίκτυο.
Ερευνητές στο University of Padova στην Ιταλία καλλιέργησαν νευρώνες ποντικιών στο εργαστήριο, ενώ συνεργάτες από το University of Zurich και το ETH Zurich δημιούργησαν τεχνητούς νευρώνες σε μικροτσίπ πυριτίου. Το εικονικό εργαστήριο στήθηκε μέσω μιας πολύπλοκης διαρρύθμισης για τον έλεγχο νανοηλεκτρονικών συνάψεων από το University of Southampton. Οι συσκευές αυτές είναι γνωστές ως memristors.
Οι ερευνητές στο Σαουθάμπτον «έπιασαν» περιπτώσεις έξαρσης δραστηριότητας που αποστέλλονταν μέσω Ίντερνετ από τους βιολογικούς νευρώνες στην Ιταλία και μετά τις διένειμαν στις συνάψεις τους. Οι αντιδράσεις απεστάλησαν στη συνέχεια σε τεχνητούς νευρώνες στη Ζυρίχη, πάλι υπό τη μορφή έξαρσης δραστηριότητας. Η διαδικασία αυτή λειτουργεί και αμφίδρομα: Από τη Ζυρίχη πίσω στην Πάντοβα. Ως εκ τούτου, οι τεχνητοί και οι βιολογικοί νευρώνες ήταν σε θέση να επικοινωνούν αμφίδρομα και σε πραγματικό χρόνο.
Ο Θέμης Προδρομάκης, καθηγητής Νανοτεχνολογίας και διευθυντής του Centre for Electronics Frontiers στο University of Southampton, είπε πως «μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις ως προς την πραγματοποίηση ερευνών τέτοιου είδους και σε αυτό το επίπεδο είναι η ενοποίηση/ ενσωμάτωση τεχνολογιών αιχμής και εξειδίκευσης που κατά κανόνα δεν βρίσκονται όλες μαζί σε σε ένα σημείο. Δημιουργώντας ένα εικονικό εργαστήριο, ήμασταν σε θέση να το επιτύχουμε αυτό».
Όπως είπε ο κ. Προδρομάκης, «μας συναρπάζει αυτή η νέα εξέλιξη. Από τη μία πλευρά, θέτει τις βάσεις για ένα νέο σενάριο που δεν συναντήσαμε ποτέ κατά τη φυσική εξέλιξη, όπου βιολογικοί και τεχνητοί νευρώνες συνδέονται και επικοινωνοούν σε διεθνούς εμβέλειας δίκτυα, θέτοντας τα θεμέλια για το Ίντερνετ της Νευρο-ηλεκτρονικής. Από την άλλη πλευρά, φέρνει νέες προοπτικές στις νευροπροσθετικές τεχνολογίες, ανοίγοντας τον δρόμο προς τα εμπρός για την αντικατάσταση δυσλειτουργικών τμημάτων του εγκεφάλου με τσιπ τεχνητής νοημοσύνης».
