Ένας τεχνητός «εγκεφαλικός νευρώνας»… made in Greece

Έναν προσομοιωτή εγκεφαλικών νευρώνων, που μιμείται θεμελιώδεις λειτουργίες του ανθρώπινου εγκεφάλου, σε ταχύτητες όμως μεγαλύτερες κατά πολλές τάξεις μεγέθους, δημιούργησαν Έλληνες ερευνητές σε εργαστήριο του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών (ΕΚΠΑ). Πρόκειται για εξαιρετικά σημαντικό επίτευγμα, σε έναν χώρο, ο οποίος αποτελεί το «Αγιο Δισκοπότηρο» της επιστήμης και φυσικά δε θα μπορούσε παρά να έχει την αντίστοιχη αναγνώριση σε παγκόσμιο επίπεδο, καθώς η έρευνα δημοσιεύθηκε στο κορυφαίο περιοδικό «Scientific Reports» του «Nature».

Η έρευνα πραγματοποιήθηκε στο Εργαστήριο Οπτικών Επικοινωνιών και Φωτονικής Tεχνολογίας του Τμήματος Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών του ΕΚΠΑ, με επικεφαλής τον καθηγητή Δημήτρη Συβρίδη και υπεύθυνο ερευνητή τον Δρα Χάρη Μεσαριτάκη. Πρόκειται για την υλοποίηση στο εργαστήριο ενός Φωτονικού Νευρώνα με χρήση ολοκληρωμένων ημιαγωγικών laser κβαντικών τελειών (quantum dot lasers).

Σε …απλά ελληνικά; Οι ερευνητές αναπαρήγαγαν λειτουργίες των βασικών δομικών στοιχείων του εγκεφάλου (νευρώνων) με διατάξεις κλίμακας δεκάδων μικρομέτρων. Τα αποτελέσματα της έρευνας, πέραν της συνεισφοράς στην κατανόηση των μηχανισμών της εγκεφαλικής λειτουργίας, οδηγούν στην κατασκευή των βασικών δομικών στοιχείων, που απαρτίζουν τις εγκεφαλικές δομές, φέρνοντας εγγύτερα τη δημιουργία ενός ολοκληρωμένου νευρομιμητικού συστήματος, το οποίο θα μπορεί να αναπαράγει σύνθετες νευρικές λειτουργίες και θα λειτουργεί ως καινοτόμο υπολογιστικό παράδειγμα με ποικίλες εφαρμογές.

«Προχωρά η κατανόηση του εγκεφάλου, μακριά ο προγραμματισμός συνείδησης»

«Η βαθύτερη κατανόηση των λειτουργιών του εγκεφάλου, αλλά και οι δυνατότητες ανθρώπινης παρέμβασης σ’ αυτές συνιστά ύψιστη προτεραιότητα για κορυφαία ερευνητικά ιδρύματα σε όλον τον κόσμο, αλλά και για μεγάλης κλίμακας ευρωπαϊκές ερευνητικές πρωτοβουλίες, όπως το πρόγραμμα HUMAN BRAIN, συνολικού προβλεπόμενου κόστους 1 δισεκατομμυρίου ευρώ», εξηγεί ο κ.Συβρίδης, προσθέτοντας ότι η έρευνα του εργαστηρίου «ανοίγει τον δρόμο για μελλοντικές υλοποιήσεις σύνθετων νευρωνικών δικτυωμάτων με χρήση φωτονικών στοιχείων και εξαιρετικά υψηλές ταχύτητες λειτουργίας σε σχέση με τους βιολογικούς εγκεφαλικούς νευρώνες».

Ο καθηγητής επισημαίνει ότι στην έρευνα για τη χαρτογράφηση του ανθρώπινου εγκεφάλου, που βρίσκεται σε εξέλιξη σε παγκόσμιο επίπεδο, «έχουν ήδη γίνει σημαντικά βήματα, όπως η διεπαφή εγκεφάλου με τεχνητά στοιχεία για τον έλεγχό τους από αυτόν» .

Σε ό,τι αφορά τα όρια της τεχνολογικά εφικτής και κοινωνικά ευκταίας εξέλιξης της έρευνας και το ερώτημα εάν οι επιστήμονες θα μπορούν κάποια στιγμή να προγραμματίζουν τη συνείδηση, οι ερευνητές του ΕΚΠΑ αναφέρουν: «Είναι πολύ μακριά αυτός ο στόχος. Σχετικά με τα όρια της νευρομηχανικής και παίρνοντας υπ’ όψιν τη ραγδαία εξέλιξη της τεχνολογίας, που μπορεί να οδηγήσει σχετικά σύντομα σε δραματικές εξελίξεις, είναι σημαντική η έναρξη συζητήσεων και η θέσπιση κανόνων ως προς την ηθική διάσταση του θέματος».

Επόμενος στόχος για την ερευνητική ομάδα του ΕΚΠΑ είναι η περαιτέρω εξέλιξη της διάταξης ώστε να προσαρμοστεί σε ακόμα πιο σύνθετες εγκεφαλικές λειτουργίες

Τα αποτελέσματα της έρευνας, όπως δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Nature, είναι διαθέσιμα εδώ.

ΑΠΕ – ΜΠΕ