Кіберпанк завтрашнього дня. Футуристичні біокомп'ютери, що використовують клітини мозку, стануть реальністю

Футуристичні "біокомп'ютери", що використовують міць клітин людського мозку, невдовзі можуть стати реальністю, революціонувавши цифрові технології, пояснюється в новому дослідженні. Вчені з Університету Джонса Гопкінса кажуть, що пристрої напівлюдина-напівмашина можуть перевершити поточні технологічні обмеження, використовуючи органоїди мозку, взяті з крихітного зразка шкіри людини, пише StudyFinds.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

Команда вчених експериментувала з тканиною мозку розміром з крапку, що містить нейрони які здатні до різних функцій, наприклад навчання та запам'ятовування. Професор Томас Гартунг, який очолює роботу, каже, що це "біологічне обладнання" незабаром може допомогти у цінному дослідженні того, як працює людський мозок, та забезпечити спосіб зниження енергоспоживання у суперкомп'ютерах.

Дослідницька група також сподівається, що органоїдний інтелект може також зробити революцію у дослідженнях із тестування наркотиків на порушення розвитку нервової системи та нейродегенерацію. Хоча комп'ютери можуть виконувати обчислення з числами та даними набагато швидше, ніж люди, мозок набагато краще справляється зі складними логічними рішеннями, такими як відрізнити одну тварину від іншої.

"Мозок досі не має собі рівних у сучасних комп'ютерах, — каже Гартунг у пресрелізі, — Frontier, найновіший суперкомп'ютер у Кентуккі, коштує 600 мільйонів доларів і займає площу 2072 метри. Тільки в червні минулого року він вперше перевищив обчислювальну потужність одного людського мозку, але використав у мільйон разів більше енергії”.

Дослідження професора Гартунг описує план його команди щодо органоїдного інтелекту.

"Обчислювальна техніка та штучний інтелект стали рушійною силою технологічної революції, але вони досягли стелі, — говорить Гартунг, — Біокомп'ютинг — це величезні зусилля щодо скорочення обчислювальної потужності та підвищення її ефективності, щоб подолати наші поточні технологічні обмеження".

Протягом майже двох десятиліть вчені використовували крихітні органоїди — вирощені в лабораторії тканини, що нагадують повністю вирощені органи, для експериментів на людських органах, не вдаючись до випробувань на людях чи тваринах. У 2012 році професор Гартунг та його колеги почали вирощувати та збирати клітини мозку у функціональні органоїди, використовуючи клітини із зразків шкіри людини. Потім команда перепрограмувала ці клітини в ембріональні стани, подібні до стовбурових клітин. Кожен органоїд містить близько 50 000 клітин, розміром з нервову систему плодової мушки.

Професор Гартунг і його команда тепер мають намір побудувати суперкомп'ютер із цими органоїдами, який, на їхню думку, може почати знижувати вимоги до енергоспоживання суперкомп'ютерів, які стають все більш нестійкими. Хоча можуть пройти десятиліття, перш ніж органоїдний інтелект зможе навіть керувати комп'ютерною мишею, шляхом збільшення виробництва органоїдів та навчання їх штучному інтелекту, професор Гартунг передбачає майбутнє, в якому біокомп'ютери забезпечуватимуть чудову швидкість, обчислювальну потужність, ефективність даних та можливості їх зберігання.

"Це відкриває можливості для вивчення того, як працює людський мозок, – пояснює Гартунг, – Тому що ви можете почати маніпулювати системою, робити речі, які з міркувань етики не можуть робити з людським мозком". Щоб оцінити етичні наслідки роботи з органоїдним інтелектом, до команди Джона Гопкінса було включено різноманітний консорціум вчених, фахівців з біоетики та представників громадськості.

Команда Джона Гопкінса також передбачає, що органоїдний інтелект може зробити революцію в дослідженнях із тестування ліків на порушення розвитку нервової системи та нейродегенерацію.

"Ми хочемо порівняти органоїди мозку типово розвинених донорів з органоїдами мозку донорів з аутизмом, — каже Олена Смирнова, доцент кафедри гігієни навколишнього середовища та інженерії Університету Джонса Гопкінса, — Інструменти, які ми розробляємо для біологічних обчислень, це ті самі інструменти, що дають нам зрозуміти зміни в нейронних мережах, характерних для аутизму, без необхідності використовувати тварин або звертатися до пацієнтів, щоб ми могли зрозуміти основні механізми, що лежать в основі того, чому пацієнти мають ці пізнавальні здібностісті - "проблеми і порушення».

Раніше Фокус писав про те, як мозкові чіпи можуть дивним чином змінити вашу особистість. Дослідники вважають, що вжиття мозкових імплантатів може виявитися набагато небезпечнішим з етичної точки зору, ніж ми могли б припустити.