Naučnici uzgajaju ljudske mini-mozgove za rad kompjutera (VIDEO)

Dobro došli u neobičan svijet biološkog računarstva.

Među onima koji postižu najveći napredak je grupa naučnika u Švajcarskoj, koje sam posjetila, piše novinarka BBC-a Zoi Klajman.

Nadaju se da bismo jednog dana mogli da imamo centre za podatke pune „živih“ servera koji oponašaju načine na koje vještačka inteligencija uči.

Njima bi bio dovoljan samo djelić energije koja je potrebna sadašnjim sistemima.

To je vizija Freda Džordana, suosnivača laboratorije FinalSpark koju je posjetila.

Svi smo navikli da računari koje trenutno koristimo imaju hardver i softver.

Međutim, doktor Džordan i drugi naučnici u ovoj oblasti koriste čudan izraz za ono što stvaraju – wetware, neuroračunar, koji može da se nazove i vještački organski mozak ili biološki računar.

Jednostavno rečeno, to podrazumijeva stvaranje neurona koji se razvijaju u organoide, a zatim povezuju na elektrode i u tom trenutku počinje pokušaj njihove upotrebe kao svojevrsnih mini-računara.

Proces kako se ćelije kože pretvaraju u „mini-mozgove“, može se ilustrovati u tri koraka:

Džordan priznaje da je sam koncept biološkog računarstva mnogima vjerovatno pomalo čudan.

„U naučnoj fantastici ljudi već dugo imaju ove ideje.

„Ali kada kažete: 'Koristiću neuron kao malu mašinu', to je potpuno drugačiji pogled na naš mozak i tjera vas da se zapitate ko smo zapravo“, kaže.

U laboratoriji FinalSpark proces počinje matičnim ćelijama dobijenim iz ćelija ljudske kože, koje kupuje od klinike u Japanu.

Donori su anonimni.

Ali je možda iznenađujuće što ima dovoljno davalaca.

„Mnogi ljudi nam se javljaju. Ali biramo isključivo matične ćelije ovlaštenih dobavljača, jer je kvalitet ćelija ključan“, objašnjava.

U laboratoriji Zoi je ćelijska biološkinja Flora Broci pružila posudu u kojoj je bilo nekoliko malih bijelih kuglica.

Svaka mala lopta je zapravo sićušan mini-mozak uzgojen u laboratoriji, napravljen od živih matičnih ćelija, kultivisanih tako da postanu klasteri neurona, i ćelija koje ih podržavaju – to su organoidi.

Iako nisu ni približno složeni kao ljudski mozak, imaju isti gradivni materijal.

Poslije procesa koji može da traje nekoliko mjeseci, organoidi su spremni da se priključe na elektrodu, a zatim se od njih traži da odgovore na jednostavne komande na tastaturi.

To je način za slanje i primanje električnih signala, a rezultati se bilježe na običnom računaru koji je povezan sa sistemom.

Test je jednostavan: pritisnete taster koji šalje električni signal kroz elektrode i ako radi (ne radi uvijek), na ekranu se vidi mali skok aktivnosti što je zapravo odgovor.

Ono što se prikazuje na ekranu je pokretni grafikon koji pomalo liči na EEG (elektroencefalografiju).

Brzo pritiskam taster nekoliko puta zaredom i odjednom nema odgovora.

Zatim se na grafikonu pojavljuje kratak porast aktivnosti.

Na pitanje šta se desilo, doktor Džordan odgovara da mnogo toga još ne razumiju o ponašanju organoida i razlozima takvih njihovih reakcija.

Možda sam ih iznervirala.

Električne stimulacije su važni prvi koraci ka većem cilju tima: pokretanje postupka učenja u neuronima biološkog računara kako bi oni jednog dana mogli da se prilagode za obavljanje zadataka.

„Kod vještačke inteligencije uvijek je ista logika: dajete neke ulazne podatke i želite rezultat koji koristi.

„Na primjer, date sliku mačke i želite da odgovor bude da li je to mačka“, ilustruje doktor.

Održavanje običnog računara je jednostavno – potrebno mu je samo napajanje.

Ali šta se dešava sa biološkim računarima?

Odgovor na to pitanje naučnici još nemaju.

„Organoidi nemaju krvne sudove“, kaže Sajmon Šulc, profesor neurotehnologije i direktor Centra za neurotehnologiju na Imperijal koledžu u Londonu.

„Ljudski mozak ima krvne sudove koji ga prožimaju na više nivoa i omogućavaju dotok hranljivih materija potrebnih za pravilan rad ovog organa.

„Još uvijek ne znamo kako da ih pravilno napravimo i to je trenutno najveći izazov“, objašnjava.

Međutim, jedno je sigurno: kada kažemo da računar umire, doslovno je tako sa neuroračunarima.

Laboratorija FinalSpark je u posljednje četiri godine postigla određeni napredak – njihovi organoidi sada mogu da prežive do četiri mjeseca.

Međutim, postoje jezivi nalazi u vezi sa njihovom neizbježnom smrću.

Istraživači ponekad primijete nagli porast aktivnosti organoida neposredno prije nego što umru.

To je slično ubrzanom radu srca i pojačanoj moždanoj aktivnosti koji su zabilježeni kod nekih ljudi u posljednjim trenucima života.

„Bilo je nekoliko slučajeva kada smo primijetili veoma brz porast aktivnosti u posljednjim minutama ili desetinama sekundi (života) neuroračunara“, kaže doktor Džordan.

„Mislim da smo tokom proteklih pet godina zabilježili oko 1.000 ili 2.000 ovakvih pojedinačnih 'smrti'.

„To je tužno jer moramo da zaustavimo eksperiment i shvatimo zašto je organoid umro, a zatim da pokušamo ponovo“, dodaje on.

Profesor Šulc je saglasan sa takvim praktičnim pristupom, bez sentimentalnosti.

„Ne treba da ih se plašimo, to su samo računari napravljeni od drugačijeg materijala“, kaže on.

Laboratorija FinalSpark nije jedina koja radi u oblasti biološkog računarstva.

Australijska kompanija Cortical Labs je 2022. godine objavila da je uspjela da natjera vještačke neurone da igraju ranu računarsku igricu Pong.

U Sjedinjenim Državama (SAD), istraživači na Univerzitetu Džons Hopkins takođe razvijaju „mini-mozgove“ da proučavaju način na koji obrađuju informacije, ali u svrhu razvoja lijekova za neurološka stanja kao što su Alchajmerova bolest i autizam.

Nadaju se da će vještačka inteligencija uskoro moći da unaprijedi istraživanja u ovoj oblasti.

Neuroračunar je uzbudljiv za naučnike, ali je još u ranoj fazi razvoja, tvrdi Lena Smirnova koja vodi istraživanja na ovom Univerzitetu.

Ona ističe i da su mali izgledi da će moći da zamijeni osnovni materijal koji se trenutno koristi za izradu računarskih čipova.

„Biološko računarstvo bi trebalo da dopuni, a ne da zamijeni silicijumsku vještačku inteligenciju, a istovremeno unaprijedi modelovanje bolesti i smanji upotrebu životinja u istraživanjima“, kaže ona.

„Mislim da oni neće moći da nadmaše silicijum u mnogim oblastima, ali ćemo za njih pronaći određenu nišu“, saglasan je profesor Šulc.

I dok se ova tehnologija sve više približava praktičnoj primjeni, doktor Džordan je i dalje očaran njenim korijenima u naučnoj fantastici.

„Oduvijek sam bio zaljubljenik u naučnu fantastiku. Kada bih gledao naučnofantastični film ili čitao knjigu, uvijek sam bio malo tužan, jer moj život nije kao u knjizi”.

„Sada imam osjećaj da sam u knjizi i da je pišem“, dodaje.

Pratite nas na našoj Facebook i Instagram stranici, kao i na X nalogu.