बायो-कंप्यूटर 

• हाल ही में, जॉन्स हॉपकिन्स यूनिवर्सिटी (JHU) के वैज्ञानिकों द्वारा "ऑर्गनॉइड इंटेलिजेंस" नामक अनुसंधान के एक संभावित क्रांतिकारी नए क्षेत्र के लिए एक योजना की रूपरेखा तैयार किया गया है , जिसका उद्देश्य "बायोकंप्यूटर" बनाना है। 

महत्त्वपूर्ण बिन्दु 

• इस योजना के तहत विकसित मस्तिष्क संस्कृतियों को वास्तविक दुनिया के सेंसर और इनपुट/आउटपुट डिवाइस से जोड़े जाने की कोशिश की जा रही है। 
• वैज्ञानिकों द्वारा उम्मीद की जा रही है कि यह  प्रौद्योगिकी, मस्तिष्क की प्रसंस्करण शक्ति का उपयोग करेगी और मानव अनुभूति, सीखने और विभिन्न तंत्रिका संबंधी विकारों के जैविक आधार को समझने मे मदद करेगी ।

ऑर्गनाइड क्या है?

• यह  प्रयोगशाला में विकसित ऊतक होते हैं, जो वास्तविक अंगों के समान दिखाई देते हैं।
• यह  त्रि-आयामी संरचनाएं  होती हैं, जो स्टेम सेल से प्राप्त होती हैं।
• इन्हें किसी अंग की अधिकांश जटिलता को दोहराने या उसके  चयनित पहलुओं को व्यक्त करने के लिए तैयार किया जा सकता है, जैसे कि केवल कुछ प्रकार की कोशिकाओं का निर्माण करना।
• ऑर्गेनॉइड का आकार बालों की चौड़ाई से कम से लेकर पाँच मिलीमीटर तक हो सकता है।

'ऑर्गेनाइड इंटेलिजेंस' (OI)

• यह कुछ ऐसे व्यवहारों या प्रतिक्रियाओं को प्रदर्शित करने के लिए ऑर्गेनॉइड की क्षमता को संदर्भित करता है जो बुद्धिमत्ता का संकेत देते हैं, जैसे कि समस्या को हल करना, सीखना या बदलते परिवेशों को अपनाना।
• यह एक उभरता हुआ क्षेत्र है जहां शोधकर्ता मानव मस्तिष्क कोशिकाओं (मस्तिष्क ऑर्गेनोइड्स) और मस्तिष्क-मशीन इंटरफ़ेस प्रौद्योगिकियों की 3डी संस्कृतियों का उपयोग करके जैविक कंप्यूटिंग विकसित कर रहे हैं।
• ये ऑर्गेनॉइड मस्तिष्क संरचना और कार्य के पहलुओं को साझा करते हैं जो सीखने और स्मृति जैसे संज्ञानात्मक कार्यों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
• ये अनिवार्य रूप से जैविक हार्डवेयर के रूप में काम करेंगे और AI प्रोग्राम चलाने वाले वर्तमान कंप्यूटरों की तुलना में अधिक कुशल हो सकते हैं। 

बायोकंप्यूटर क्या हैं?

• वे एक प्रकार के कंप्यूटर हैं, जो कम्प्यूटेशनल कार्यों को करने के लिए डीएनए या प्रोटीन जैसे जैविक अणुओं का उपयोग करते हैं।
• ये कंप्यूटर पारंपरिक इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटरों की तुलना में बहुत तेजी से कार्य कर सकते हैं और इनमें चिकित्सा और जैव प्रौद्योगिकी जैसे क्षेत्रों में क्रांति लाने की क्षमता है।
• एक प्रकार का बायोकंप्यूटर एक डीएनए कंप्यूटर है, जो जानकारी को स्टोर और प्रोसेस करने के लिए डीएनए के स्ट्रैंड्स का उपयोग करता है।
• JHU शोधकर्ताओं की योजना "जैव-कंप्यूटर" बनाने के लिए आधुनिक कंप्यूटिंग विधियों के साथ मस्तिष्क के अंगों को जोड़ने की कोशिश है। 
• उन्होंने कई इलेक्ट्रोड (मस्तिष्क से ईईजी रीडिंग लेने के लिए उपयोग किए जाने वाले समान) के साथ चिपकाए हैं और जिन्हें लचीले संरचनाओं के अंदर ऑर्गेनॉइड को बढ़ाकर मशीन लर्निंग के साथ ऑर्गेनॉइड को जोड़ने की योजना 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 मशीन-लर्निंग तकनीकों द्वारा विश्लेषण किया जाएगा।

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 के मस्तिष्क का अध्ययन करने के लिए एक सरल और अधिक सुलभ प्रणाली होती है, लेकिन संरचना और कार्य में कई अंतर है।  
  • कृन्तकों और मनुष्यों की संज्ञानात्मक क्षमताओं में भी स्पष्ट अंतर है।
• मनुष्यों के लिए अधिक प्रासंगिक प्रणालियों को विकसित करने की खोज में, वैज्ञानिक द्वारा अब  प्रयोगशाला में मस्तिष्क के ऊतकों की 3डी संस्कृतियों का निर्माण किया जा रहा है, जिन्हें ब्रेन ऑर्गेनॉइड 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।
• हालांकि, मानव मस्तिष्क को जटिल अंग में विकसित होने के लिए विभिन्न संवेदी आदानों (स्पर्श, गंध, दृष्टि, आदि) की भी आवश्यकता होती है और प्रयोगशाला में विकसित मस्तिष्क अंग अभी संवेदी अंगों की भांति कार्य करने में सक्षम नहीं हैं। 
• ऑर्गेनोइड्स में वर्तमान में रक्त परिसंचरण की क्रिया संभव नहीं है।