O čem se mluví Bizarní svět zábavy
Nový návrh navrhuje použití „minimozků“ odvozených z kmenových buněk k vytvoření zcela nových biopočítačů. Takové „organoidní počítače“ by mohly být vyspělé a ultrarychlé, ale je zde mnoho etických otázek. Podle vědců by mohly být minimozky vypěstované v laboratoři jednoho dne propojeny, aby fungovaly jako výkonné a účinné biopočítače. V návrhu zveřejněném 28. února v časopise Frontiers in Science, multidisciplinární skupina výzkumníků nastínila své plány na transformaci 3D shluků lidských mozkových buněk, nazývaných mozkové organoidy, na biologický hardware schopný pokročilých výpočetních úloh – obor, který nazvali „organoidní inteligence“ (OI).
Geniální nápad nebo jen šílená zvrhlost?
„Zatímco počítače na bázi křemíku jsou určitě lepší v práci s čísly, mozky se lépe učí,“ napsal odpovídající autor John Hartung, profesor mikrobiologie na John Hopkins University, ve svém prohlášení. Například AlphaGo – umělá inteligence, která v roce 2017 porazila nejlepšího světového hráče – „byla trénována na datech ze 160 000 her. Člověk by musel hrát pět hodin denně po dobu více než 175 let, aby mohl zažít tolik her.“
Mozkové organoidy jsou malé, v laboratorní misce jde o shluky kmenových buněk, které byly přeměněny do 3D struktur, které napodobují strukturu a funkci lidského mozku, ale jsou jednodušší než orgán plné velikosti. Mozkové útvary, které byly poprvé vyrobeny v roce 2013 za účelem vyšetření mikrocefalie, což je stav, kdy je hlava dítěte mnohem menší, než je průměr, se od té doby používají ke studiu nemocí, jako je Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba a Zika, a k opravě zraněných potkaních mozků pomocí dobře umístěných štěpů. Vzhledem k tomu, že organoidy sdílejí mnoho typů buněk, které umožňují našemu vlastnímu mozku získávat a ukládat informace, vědci tvrdí, že mozkové útvary jsou jedinečně vhodné pro výpočetní úlohy, které vyžadují, aby se učily rychle a bez velkého výdeje energie, než si informace uloží. kompaktní neuronální spojení.
Neuvěřitelná kapacita mozku
„Mozky mají úžasnou kapacitu pro ukládání informací, která je odhadovaná na 2 500 TB [terabajtů],“ řekl Hartung. „Dosahujeme fyzikálních limitů křemíkových počítačů, protože nemůžeme zabalit více tranzistorů do malého čipu. Ale mozek je zapojen úplně jinak. S asi 100 miliardami neuronů propojenými přes více než 1015 spojovacích bodů. Je to obrovský rozdíl ve výkonu ve srovnání s naše současná technologie,“ řekl.
Aby vytvořili organoidní biopočítače, které si představují, vědci napsali, že přizpůsobují nástroje z bioinženýrství a strojového učení, aby stimulovaly a zaznamenávaly nervovou aktivitu v mozkových organoidech. To jim umožní nejen odesílat a přijímat informace z jednotlivých organoidů, ale také je spojovat dohromady a vytvářet složité sítě mozkových shluků, které by mohly podporovat výkonnější výpočty.
Etika stranou?
Aby však výzkumníci mohli postavit sofistikované biopočítače, budou muset nejprve překonat etické minové pole, uznali autoři zprávy. Až dosud byly morální důsledky vytváření drobných napodobenin lidského mozku omezeny skutečností, že typické mozkové organoidy obsahují malý počet buněk s omezeným výpočetním výkonem. Ale aby vyrostli organoidy vhodné pro počítače, vědci tvrdí, že je budou muset zvětšit z 50 000 neuronů na 10 milionů.
Vědci se domnívají, že jak jejich výpočetní schopnosti rostou, spojené organoidy, i když nedosáhnou přímé vnímavosti, pravděpodobně získají nějakou formu inteligence. To vyvolává otázku, co je vědomí a zda by se někdy řeklo, že ho tyto organoidy mají.
„Od dnešního dne víme, že tyto organoidy mohou napodobovat neurální oscilační chování kortikálního vývoje“ – což znamená mozkové vlny – „předčasně narozeného dítěte do postnatálního stádia,“ spoluautor Alysson Muotri, neurovědec z Kalifornské univerzity v San Diegu, který toto sdělil portálu Live Science v e-mailu. „Navíc také víme, že v narkóze tyto oscilace slábnou, podobně jako u lidského mozku.“
„Abychom to umístili do spektra vědomí, provádíme určitou stimulaci ke sběru PCI (perturbation complexity index), indexu složitosti, který někteří používají k měření případného spektra vědomí na těchto organoidech,“ řekl Muotri. PCI je metrika, kterou někteří odborníci navrhli k měření úrovně vědomí organismu nebo entity.
Ale měření této inteligence, pokud nebo kdy se objeví, může být složité. Je pravděpodobné, že by jednoho dne mohl být vytvořen lidský nervový organoid, který by se choval jako mozek a měl určitou inteligenci, Hank Greely, profesor práva a genetiky na Stanfordské univerzitě, který se specializuje na etické, právní a sociální otázky vyplývající z pokroku v biosciences, řekl Live Science, ale i tak máme jen velmi omezené znalosti o tom, co generuje vědomí nebo inteligenci v našich vlastních mozcích.
„Počet neuronů spojených dohromady nedělá něco inteligentního. Kdybych nahromadil milion kusů broušeného kamene, nemusel bych mít katedrálu v Chartres; pravděpodobně bych měl jen hromadu broušených kamenů. Je to architektura, spojení, prostředí mozkových buněk, které vytváří skutečný mozek,“ řekl Greely. „Organoidy rozhodně nejsou ‚minimozky‘. Nejsou organizovány jako mozky, neobsahují stejně velký počet typů buněk jako mozek a nekomunikují neustále s tělem prostřednictvím vstupů a výstupů. „
V širším měřítku bude tým konzultovat týmy vědců, etiků a členů veřejnosti, aby posoudil jakékoli etické otázky, které vyvstanou v průběhu jejich výzkumu, řekl Hartung.
Je ale na vědcích, aby o něčem takovém rozhodovali? Opravdu něco jako biopočítače potřebujeme?
Zdroje:
livescience.com/lab-grown-minibrains-will-be-used-as-biological-hardware-to-create-new-biocomputers-scientists-propose?utm_source=facebook.com
frontiersin.org/journals/science/articles/10.3389/fsci.2023.1017235
publichealth.jhu.edu/faculty/2308/thomas-hartung
eurekalert.org/news-releases/980084
medschool.ucsd.edu/som/pediatrics/research/labs/muotri-lab/Pages/default.aspx
