Biyolojik beyin hücreleri robotik sistemleri kontrol etti

ABD’li araştırmacılar, fare kök hücrelerinden geliştirilen minik beyin dokularını dijital bir sisteme bağlayarak klasik bir mühendislik problemini çözmeyi başardı. ‘Araba-direk dengesi’ testinde başarı gösteren canlı sinir devreleri, nörodejeneratif hastalıkların tedavisi ve biyolojik bilgisayar mimarileri için stratejik bir kapı aralıyor.

Teknoloji dünyasında yapay zeka ve biyolojik sistemlerin entegrasyonu, Kaliforniya Üniversitesi, Santa Cruz'da (UC Santa Cruz) gerçekleştirilen çarpıcı bir deneyle yeni bir boyuta taşındı. Laboratuvar ortamında yetiştirilen fare beyin hücresi kümeleri (kortikal organoidler), normalde karmaşık bilgisayar algoritmalarıyla çözülen ‘direği dik ve dengede tutma’ görevini başarıyla yerine getirdi. Cell Reports dergisinde yayınlanan araştırma, yapılandırılmış geri bildirim yoluyla canlı sinir devrelerinin şekillendirilebileceğini kanıtladı.MÜHENDİSLİK VE BİYOLOJİNİN KESİŞME NOKTASI Deneyde, robotik ve pekiştirmeli öğrenme alanında klasik bir test olan ‘araba direği problemi’ kullanıldı. Hareketli bir platform üzerindeki direğin dengede tutulması esasına dayanan bu sistemde, organoidler sanal bir kontrol ortamına bağlandı. Araştırmacılar, sinirsel aktivitenin dijital bir arabanın hareketlerini belirlediği kapalı bir geri bildirim döngüsü oluşturarak biyolojik dokunun ‘karar verici’ mekanizma olarak çalışmasını sağladı.10 KAT DAHA FAZLA VERİM Deney sürecinde organoidler üç farklı gruba ayrılarak test edildi. Herhangi bir geri bildirim almayan veya rastgele uyarılan grupların aksine, geçmiş performansına göre ‘uyarlanabilir geri bildirim’ alan hücre kümeleri dikkat çekici bir başarı sergiledi.Araştırmanın Öne Çıkan Bulguları:Yüksek başarı oranı: Uyarlanabilir geri bildirim alan organoidler, testlerin yüzde 46'sında tam denge sağladı. Bu oran, kontrol gruplarına göre 10 kat daha yüksek bir verimliliğe işaret ediyor.Aktif şekillendirme: Yüksek frekanslı uyarımlar sayesinde sinir ağlarının belirli bir sorunu çözecek şekilde ‘eğitilebileceği’ gözlemlendi.Kısa süreli hafıza: Hücreler 45 dakika boyunca uyarılmadığında temel davranışlarına geri dönerek öğrenilen verileri kaybetti. Bu durum, kalıcı hafıza için daha karmaşık yapıların gerektiğini ortaya koydu.