تقنية يابانية تمزج الذكاء الاصطناعي بالبصريات الوراثية للتحكم في سلوك الحيوانات بدقة عالية

ابتكر باحثون في اليابان تقنية جديدة تتيح التحكم في دوائر عصبية محددة داخل أدمغة الحيوانات باستخدام الذكاء الاصطناعي، بهدف تعديل بعض السلوكيات بدقة من دون التأثير على الكائنات المجاورة. وجاء هذا التطور ثمرة تعاون بين باحثين من جامعة ناغويا وجامعة أوساكا وجامعة توهوكو، ونُشرت نتائجه في دورية Science Advances.

وفي هذا السياق، تعتمد التقنية على إدخال بروتينات حساسة للضوء تُعرف باسم “الأوبسينات” إلى خلايا عصبية معينة، بحيث يمكن تعطيلها أو تفعيلها عبر تعريضها لأشعة ضوئية موجهة بدقة. ويقترن ذلك بمنظومة ذكاء اصطناعي متقدمة تحمل اسم “يورو” (Your Optimal Recognition Utility)، قادرة على رصد سلوك حيوان بعينه داخل مجموعة، وتحديد اللحظة المناسبة لاستهداف خلايا عصبية مسؤولة عن سلوك محدد.

كما أظهرت التجارب قدرة المنظومة على رصد أنماط سلوكية لدى النمل والأسماك والفئران بدقة تصل إلى 90%، بينما حققت نتائج لافتة عند اختبارها على ذبابة الفاكهة. إذ تمكن الباحثون من منع الذكور من إصدار الطنين المستخدم في جذب الإناث عبر تعطيل الخلايا العصبية المرتبطة بذلك السلوك، من دون التأثير على الذباب المجاور.

من جهة أخرى، تعالج هذه التقنية مشكلة رئيسية كانت تواجه الأنظمة السابقة، والتي كانت تؤثر على جميع الحيوانات في المختبر دفعة واحدة عند استخدام الضوء للتحكم العصبي. أما منظومة “يورو” فتتيح توجيه الضوء إلى كائن واحد فقط، حتى أثناء الحركة، وفي أجزاء من الثانية، ما يسمح بدراسة التغيرات السلوكية بشكل فردي ودقيق.

ويؤكد الباحثون أن النظام يمكن تدريبه بقدر محدود من البيانات، ولا يتطلب خبرة متقدمة في البرمجة، كما تم توفيره للباحثين عبر الإنترنت لدعم دراسة العلاقة بين الدماغ والسلوك الاجتماعي لدى الكائنات الحية. ويرى مختصون أن الجمع بين الذكاء الاصطناعي والبصريات الوراثية يمثل خطوة مهمة لفهم آليات التحكم العصبي بدقة غير مسبوقة، مع آفاق واسعة للتطبيق في أبحاث علم الأعصاب مستقبلاً.