Вчені працюють над створенням біокомп'ютерів із вирощених у лабораторії «мінімозків»

Команда вчених виростила «мінімозки» в лабораторії з кінцевою метою поєднати їх разом для створення надефективних «біокомп'ютерів».

У новій статті, опублікованій у журналі Frontiers in Science, група дослідників виклала дорожню карту для досягнення цієї мети, нової міждисциплінарної галузі, яку вони називають "органоїдним інтелектом", або скорочено ОІ.

Придумування нового терміна покликане «затвердити ШІ як форму справжніх біологічних обчислень, які використовують органоїди мозку з використанням досягнень науки та біоінженерії з дотриманням етичних норм», — йдеться у статті.

Біокомп'ютери, що складаються з мінімозку або органоїдів, невеликих тривимірних структур, що складаються зі стовбурових клітин, що імітують форму та здатність мозку до навчання, можуть стати величезним проривом в обчислювальній потужності.

"Хоча комп'ютери на основі кремнію, безумовно, краще справляються з числами, мозок краще навчається, – заявив Джон Хартунг, автор-кореспондент та професор мікробіології Університету Джона Хопкінса.

Хартунг використав просту аналогію, щоб протиставити підходи.

"Наприклад, AlphaGo [ШІ, який переміг гравця в го номер один у світі у 2017 році] навчався на даних 160 000 ігор", – додав він. "Людині довелося б грати по п'ять годин на день протягом понад 175 років, щоб випробувати стільки ігор".

За словами Хартунга, завдяки його неймовірній здатності зберігати інформацію та навчатися з набагато більшою енергоефективністю, ніж у звичайних комп'ютерів, між людським мозком і звичайним комп'ютером існує "величезна різниця в потужності порівняно із сучасними технологіями".

Учені вже успішно навчили мінімозки виконувати прості завдання. Наприклад, у 2021 році вченим вдалося навчити ряд органоїдів грати у відеогру "Понг".

Нещодавно група дослідників з Пенсільванського університету успішно впровадила людські нейрони в мозок щурів з пошкодженою зоровою корою, щоб частково відновити функціональність цих пошкоджених областей їхнього мозку.

Але перш ніж ми зможемо побудувати супермозок із крихітних органоїдів, здатних ефективно виконувати складні завдання, вченим належить ще багато роботи.

За словами Хартунга, вирощені в лабораторії мінімозки, які часто називають мозковими органоїдами, занадто малі, і їх необхідно збільшити приблизно з 50 000 клітин у кожній до як мінімум десяти мільйонів.

Окрім зусиль щодо їх збільшення, дослідник та його колеги працюють над новими способами зв'язку органоїдів один з одним, що означає, що вони повинні передавати отримані знання, висловлюючи їх якимось чином.< /p>

"Ми розробили пристрій інтерфейсу мозок-комп'ютер, який є свого роду ковпачком ЕЕГ для органоїдів, який ми представили у статті, опублікованій у серпні минулого року", — йдеться у заяві Хартунга. «Це гнучка оболонка, щільно вкрита крихітними електродами, які можуть як уловлювати сигнали від органоїда, так і передавати йому сигнали».

Попри те, що область органоїдного інтелекту лише почала досліджувати те, що можливо, вчені, які беруть участь у дослідженні, у захваті від цих можливостей. Наприклад, одного разу ми зможемо виростити персоналізовані мозкові органоїди, щоб допомогти пацієнтам, які страждають на такі нервові розлади, як хвороба Альцгеймера, або перевірити, "чи викликають певні речовини, такі як пестициди, проблеми з пам'яттю або навчанням", як пропонує Хартунг.

"З цього моменту потрібно просто створити спільноту, інструменти та технології, щоб повністю реалізувати потенціал ОІ", – додав він.

Джерела: EurekAlert