एजेन्सी– सुरम्य स्विस सहर भेवेको एक आधुनिक प्रयोगशालामा वैज्ञानिकहरूले मानव मस्तिष्कका कोशिकाका स–साना गुच्छाहरूलाई जीवित राख्न आवश्यक पोषक तत्वयुक्त तरल पदार्थ सावधानीपूर्वक प्रदान गरिरहेका छन् । 

मिनी–ब्रेन भनिने यी सूक्ष्म मस्तिष्क गुच्छाहरू अहिले प्रारम्भिक कम्प्युटर प्रोसेसरका रूपमा प्रयोग भइरहेका छन् । तर सामान्य कम्प्युटरको जस्तो यिनीहरूलाई मरेपछि पुनः सुरु गर्न सकिँदैन । त्यसैले तिनीहरूको स्वास्थ्य अत्यन्त महत्त्वपूर्ण हुन्छ ।

यो अद्भुत अनुसन्धान क्षेत्रलाई बायोकम्प्युटिङ वा वेटवेयर भनिन्छ । यसले मानव मस्तिष्कको अद्वितीय र रहस्यमय कम्प्युटिङ क्षमताको उपयोग गर्न लक्ष्य राख्दछ । स्विस स्टार्ट–अप कम्पनी फाइनलस्पार्कका सह–संस्थापक फ्रेड जोर्डनका अनुसार भविष्यमा मस्तिष्कका कोशिकाबाट बनेका प्रोसेसरहरूले कृत्रिम बुद्धिमत्ता(एआई) लाई शक्ति दिने हालका सिलिकन चिपहरूलाई प्रतिस्थापन गर्न सक्छन् ।

हालका सुपरकम्प्युटरहरूले मानव मस्तिष्कका न्युरोन र तिनका नेटवर्कलाई अनुकरण गर्न सिलिकन अर्धचालक (सेमीकन्डक्टर) हरू प्रयोग गर्छन् । तर जोर्डन भन्छन्, ‘नक्कल गर्ने प्रयास गर्नुको सट्टा, वास्तविक मस्तिष्कको कोशिकै प्रयोग गरौँ ।’

बायोकम्प्युटिङले एआई उपकरणहरूको तीव्र ऊर्जा खपत घटाउने सम्भावना पनि राख्दछ, जुन अहिले विश्वव्यापी रूपमा जलवायु लक्ष्यहरूका लागि चुनौती बन्दै गएको छ । 

उनले भने, ‘जैविक न्युरोनहरू कृत्रिम न्युरोनहरूभन्दा करिब दस लाख गुणा ऊर्जा–कुशल हुन्छन् ।’ 

एनभिडियाजस्ता कम्पनीहरूले बनाउने शक्तिशाली चिप्सको विपरीत, यस्ता न्युरोनहरू प्रयोगशालामा निरन्तर पुनःउत्पादन गर्न सकिने फाइदा पनि छ ।

तर अहिलेको अवस्थामा वेटवेयर प्रविधि संसार चलाउने अत्याधुनिक हार्डवेयरसँग प्रतिस्पर्धा गर्न अझै लामो यात्रा बाँकी छ । साथै एउटा रोचक प्रश्न उठ्छ -के यी स–साना मस्तिष्कहरू कहिल्यै चेतनशील हुन सक्छन् ?

– मस्तिष्क शक्ति र निर्माण प्रक्रिया 

फाइनलस्पार्कले आफ्ना ‘बायो–प्रोसेसर’ तयार गर्नका लागि पहिले स्टेम सेल (कोशिका) हरू खरिद गर्छ । यी कोशिकाहरू मूल रूपमा मानव छालाका कोषहरू हुन्, जसलाई पछि वैज्ञानिकहरूले न्युरोनमा रूपान्तरण गरी मस्तिष्क अर्गानोइड भनिने मिलिमिटर–आकारका साना गुच्छाहरूमा संकलन गर्छन् । ती गुच्छाहरू फलको झिँगाको लार्भाको मस्तिष्कको आकारजस्तै हुन्छन् ।

प्रयोगशालामा इलेक्ट्रोडहरूद्वारा अर्गानोइडहरूमा जडान गरिन्छ, जसले वैज्ञानिकहरूलाई ती न्युरोनहरूको ‘आन्तरिक संवाद’ सुन्ने अवसर प्रदान गर्छ । साथै स–साना विद्युत् प्रवाहले अर्गानोइडहरूलाई उत्तेजित गर्दा तिनीहरूले गतिविधि बढाएर प्रतिक्रिया जनाउँछन् – जुन परम्परागत कम्प्युटिङको ‘एक’ वा ‘शून्य’ सिग्नलसँग तुलना गर्न सकिन्छ ।

हाल विश्वका दस विश्वविद्यालयले फाइनलस्पार्कका अर्गानोइड प्रयोग गरी अनुसन्धान गरिरहेका छन् । कम्पनीको वेबसाइटमा पनि काम गरिरहेका न्युरोनहरूको प्रत्यक्ष दृश्य उपलब्ध छ ।

ब्रिस्टल विश्वविद्यालयका अनुसन्धानकर्ता बेन्जामिन वार्ड–चेरियरले एउटा अर्गानोइडलाई सामान्य रोबोटको मस्तिष्कको रूपमा प्रयोग गरे , जसले विभिन्न ब्रेल अक्षर छुट्याउन सफल भयो । उनले भने, ‘डेटालाई अर्गानोइडले बुझ्ने ढङ्गमा रूपान्तरण गर्ने र त्यसको प्रतिक्रिया व्याख्या गर्ने कार्य निकै चुनौतीपूर्ण हुन्छ, रोबोटसँग काम गर्नु त सजिलो नै हो ।’

तर अर्गानोइडहरू जीवित कोशिका भएकाले तिनीहरू मर्न पनि सक्छन् । वार्ड–चेरियरको टोलीले एउटा प्रयोगको बीचमै अर्गानोइड मरेपछि फेरि सुरु गर्नुपरेको अनुभव गर्नुर्‍यो  । फाइनलस्पार्कका अनुसार एउटा अर्गानोइडको आयु करिब छ महिनासम्म हुन्छ ।

संयुक्त राज्य अमेरिकाको जोन्स हप्किन्स विश्वविद्यालयमा अनुसन्धानकर्ता लेना स्मिरनोभले यस्तै अर्गानोइड प्रयोग गरी अटिजम र अल्जाइमर रोगजस्ता मस्तिष्क अवस्थाहरू अध्ययन गर्दै छन्। उनको भनाइमा बायोकम्प्युटिङ अहिलेका लागि ‘बायोमेडिकल अनुसन्धानका लागि प्रयोग गरिने प्रारम्भिक सुलभ प्रविधि’ भए पनि आगामी दुई दशकभित्र यस क्षेत्रमा उल्लेखनीय परिवर्तन आउन सक्छ ।

– के अर्गानोइड चेतनशील हुन सक्छन् ? 

एएफपीसँग कुरा गरेका सबै वैज्ञानिकले यी साना कोशिकागत मस्तिष्कहरू चेतनाको विकासतर्फ जान सक्ने जोखिम अस्वीकार गरेका छन् । जोर्डनले भने, ‘यो विषय दर्शनको सीमामा पर्छ, त्यसैले हामी नैतिक विज्ञहरूसँग सहकार्य गरिरहेका छौँ ।’

उनका अनुसार यी अर्गानोइडहरूमा दुखाइ महसुस गराउने रिसेप्टरहरू हुँदैनन् र तिनीहरूमा करिब १० हजार न्युरोन मात्रै हुन्छन्, जुन मानव मस्तिष्कमा पाइने एक खर्ब न्युरोनको तुलनामा अत्यन्त न्यून हो ।

मानव मस्तिष्कको चेतनाको उत्पत्तिको रहस्य अझै पनि नसुल्झिएको हुँदा बायोकम्प्युटिङले भविष्यमा हाम्रो दिमाग कसरी कार्य गर्छ भन्ने गहिरो बुझाइ प्रदान गर्नेछ भन्ने वार्ड–चेरियरको अपेक्षा छ ।

फाइनलस्पार्कको प्रयोगशालामा फर्केर जोर्डनले ट्यूबहरूको जालजस्तो जटिल संरचना भएको ठूलो इन्कुबेटर खोले । त्यहाँ १६ वटा मस्तिष्क अर्गानोइडहरू सुरक्षित राखिएका थिए ।

उनले ढोका खोल्ने बित्तिकै स्क्रिनमा रेखाहरू हठात् स्पाइक हुन थाल्छन् – जसले न्युरोनहरूको सक्रियता देखाउँछ । वैज्ञानिकहरूका अनुसार ती कोशिकाहरूले ढोका खुल्यो भन्ने महसुस गर्ने कुनै ज्ञात प्रक्रिया छैन ।

जोर्डन मुस्कुराउँदै भन्छन्,’हामीले अझै बुझ्न सकेका छैनौँ कि तिनीहरूले ढोका खोलेको कसरी पत्ता लगाउँछन् ।’