นักวิทย์จีนออกแบบ 'ชิปวิเคราะห์สมอง' แรงบันดาลใจจากการ 'สำรวจอวกาศ'

(แฟ้มภาพซินหัว : นิทรรศการความสำเร็จด้านอวกาศของจีนในเขตบริหารพิเศษมาเก๊าทางตอนใต้ของจีน วันที่ 28 พ.ย. 2023)

เซี่ยงไฮ้, 13 มี.ค. (ซินหัว) -- กลุ่มคณะนักวิทยาศาสตร์ด้านสมองของจีนดึงเอาแรงบันดาลใจจากการสำรวจอวกาศ มาออกแบบระบบการวิเคราะห์แบบเรียลไทม์สำหรับบันทึกภาพสมองทั้งหมดของปลาม้าลาย ซึ่งเป็นสัตว์ต้นแบบที่ใช้ในการวิจัยทางชีวการแพทย์เพื่อจำลองกระบวนการทางชีววิทยาหรือโรคที่พบได้ในมนุษย์

รายงานระบุว่าเทคโนโลยีการบันทึกระบบประสาทนี้ ปูทางสำหรับการตรวจวัดการเปลี่ยนแปลงของกลุ่มเซลล์ประสาทขนาดใหญ่ แต่การวิเคราะห์ข้อมูลแบบเรียลไทม์ของข้อมูลภาพจำนวนมหาศาลเหล่านั้นยังคงเป็นเรื่องท้าทาย

คณะนักวิจัยจากสถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน (CAS) พบว่าการวิเคราะห์ข้อมูลเกี่ยวกับระบบประสาทจำนวนมากนั้นคล้ายคลึงกับวิธีการในกระบวนการสังเกตการปะทุของสัญญาณวิทยุแบบฉับพลัน (FRB) ในการวิจัยทางดาราศาสตร์

หลังจากเลียนแบบวิธีการประมวลผลการปะทุของสัญญาณวิทยุแบบฉับพลันลึกลับในจักรวาลแล้ว คณะนักวิจัยได้พัฒนาชิปแบบเฉพาะที่ออกแบบด้วยอุปกรณ์โลจิกแบบโปรแกรมได้ หรือเอฟพีจีเอ (FPGA) และหน่วยประมวลผลกราฟิกส์หรือจีพียู (GPU) สำหรับการสตรีมภาพถ่ายสูงสุด 500 เมกะไบต์ต่อวินาที

การศึกษาที่เผยแพร่ในวารสารเนเจอร์ นูโรไซแอนซ์ (Nature Neuroscience) เมื่อวันจันทร์ (11 มี.ค.) ชี้ว่าระบบเอฟพีจีเอและจีพียูสามารถดึงเอากิจกรรมการทำงานจากเซลล์ประสาทของปลาม้าลายในภาวะตื่นตัวมาได้มากถึง 100,000 เซลล์ภายในเวลาที่เหมาะสม

ทั้งนี้ คณะนักวิจัยยังได้ทดลองกลยุทธ์การเชื่อมต่อระหว่างสมองและคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพโดยใช้ระบบแบบเรียลไทม์นี้ ซึ่งได้ปรับเปลี่ยนกิจกรรมการทำงานของเซลล์ประสาทควบคุมการว่ายน้ำของปลาม้าลายในภาวะอัมพาต