Mon. Mar 27th, 2023
बायो-कंप्यूटर
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सन्दर्भ:

: हाल ही में जॉन्स हॉपकिन्स यूनिवर्सिटी (JHU) के वैज्ञानिकों नेऑर्गनॉइड इंटेलिजेंस” नामक अनुसंधान के एक संभावित क्रांतिकारी नए क्षेत्र हेतु एक योजना की रूपरेखा तैयार की, जिसका उद्देश्य “बायो-कंप्यूटर” बनाना है।

वैज्ञानिकों का कहना है:

: वैज्ञानिक उम्मीद करते हैं कि प्रौद्योगिकी मस्तिष्क की प्रसंस्करण शक्ति का उपयोग करेगी और मानव अनुभूति, सीखने और विभिन्न तंत्रिका संबंधी विकारों के जैविक आधार को समझेगी।

बायो-कंप्यूटर से जुड़े प्रमुख तथ्य:

: जहां लैब में विकसित मस्तिष्क संस्कृतियों को वास्तविक दुनिया के सेंसर और इनपुट/आउटपुट डिवाइस से जोड़ा जाता है।
: JHU शोधकर्ताओं की योजना “बायो-कंप्यूटर” बनाने के लिए आधुनिक कंप्यूटिंग विधियों के साथ मस्तिष्क के अंगों को संयोजित करेगी।
: उन्होंने कई इलेक्ट्रोड (मस्तिष्क से ईईजी रीडिंग लेने के लिए उपयोग किए जाने वाले समान) के साथ चिपकाए गए लचीले संरचनाओं के अंदर ऑर्गेनॉइड को बढ़ाकर मशीन लर्निंग के साथ ऑर्गेनॉइड को जोड़ने की योजना की घोषणा की है।
: ये संरचनाएं न्यूरॉन्स के फायरिंग पैटर्न को रिकॉर्ड करने में सक्षम होंगी और संवेदी उत्तेजनाओं की नकल करने के लिए विद्युत उत्तेजना भी प्रदान करेंगी।
: न्यूरॉन्स की प्रतिक्रिया पैटर्न और मानव व्यवहार या जीव विज्ञान पर उनके प्रभाव का विश्लेषण मशीन-लर्निंग तकनीकों द्वारा किया जाएगा।

‘बायो-कंप्यूटर’ के लिए अवसर:

: मानव मस्तिष्क साधारण अंकगणित में कंप्यूटर की तुलना में धीमा है, वे जटिल सूचनाओं को संसाधित करने में मशीनों को मात देते हैं।
: न्यूरोडिजेनरेटिव बीमारियों या संज्ञानात्मक विकारों वाले व्यक्तियों से स्टेम सेल का उपयोग करके ब्रेन ऑर्गेनॉइड भी विकसित किए जा सकते हैं।
: मस्तिष्क संरचना, कनेक्शन, और ‘स्वस्थ’ और ‘रोगी-व्युत्पन्न’ ऑर्गेनोइड्स के बीच सिग्नलिंग पर डेटा की तुलना मानव अनुभूति, सीखने और स्मृति के जैविक आधार को प्रकट कर सकती है।
: वे पार्किंसंस रोग और माइक्रोसेफली जैसे विनाशकारी न्यूरोडेवलपमेंटल और अपक्षयी रोगों के लिए पैथोलॉजी और दवा के विकास को डिकोड करने में भी मदद कर सकते हैं।

इस तकनीक का आधार क्या है:

: मानव मस्तिष्क कैसे काम करता है यह समझना एक कठिन चुनौती रही है।
: परंपरागत रूप से, शोधकर्ताओं ने विभिन्न मानव तंत्रिका संबंधी विकारों की जांच के लिए चूहे के दिमाग का इस्तेमाल किया है।
: जबकि चूहे मस्तिष्क का अध्ययन करने के लिए एक सरल और अधिक सुलभ प्रणाली प्रदान करते हैं, संरचना और कार्य में कई अंतर हैं और कृन्तकों और मनुष्यों की संज्ञानात्मक क्षमताओं में स्पष्ट अंतर हैं।
: मनुष्यों के लिए अधिक प्रासंगिक प्रणालियों को विकसित करने की खोज में, वैज्ञानिक प्रयोगशाला में मस्तिष्क के ऊतकों की 3D संस्कृतियों का निर्माण कर रहे हैं, जिन्हें ब्रेन ऑर्गेनॉइड भी कहा जाता है।
: ये “मिनी-दिमाग” (4 मिमी तक के आकार के साथ) मानव स्टेम सेल का उपयोग करके बनाए गए हैं और एक विकासशील मानव मस्तिष्क की कई संरचनात्मक और कार्यात्मक विशेषताओं को कैप्चर करते हैं।
: शोधकर्ता अब उनका उपयोग मानव मस्तिष्क के विकास का अध्ययन करने और दवाओं का परीक्षण करने के लिए कर रहे हैं ताकि यह देखा जा सके कि वे कैसे प्रतिक्रिया करते हैं।
: ऑर्गेनोइड्स में वर्तमान में रक्त परिसंचरण भी नहीं होता है, जो सीमित करता है कि वे कैसे बढ़ सकते हैं।

मानव मस्तिष्क का अध्ययन करने के अन्य तरीके:

: वैज्ञानिकों ने इन मानव मस्तिष्क ऑर्गेनॉइड कल्चर को चूहे के मस्तिष्क में प्रत्यारोपित किया, जहां उन्होंने चूहे के मस्तिष्क के साथ संबंध बनाए, जो बदले में परिसंचारी रक्त प्रदान करते थे।
: चूँकि जब वैज्ञानिकों ने प्रयोगात्मक चूहों को एक हल्की सी चमक दिखाई, तब ऑर्गेनॉइड को दृश्य प्रणाली में प्रत्यारोपित किया गया था, मानव न्यूरॉन्स भी सक्रिय थे, यह दर्शाता है कि मानव मस्तिष्क के अंग भी कार्यात्मक रूप से सक्रिय थे।
: वैज्ञानिकों ने इस तरह की प्रणाली को मानव संदर्भ में मस्तिष्क रोगों का अध्ययन करने के तरीके के रूप में बताया है।


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By gkvidya

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