Научници узгајају људске мини-мозгове за рад компјутера

Можда идеја потиче из научне фантастике, али неколико група истраживача заиста напредује у покушају да направе рачунаре од живих ћелија.

Добро дошли у необичан свет биолошког рачунарства.

Међу онима који постижу највећи напредак је група научника у Швајцарској, које сам посетила.

Надају се да бисмо једног дана могли да имамо центре за податке пуне „живих" сервера који опонашају начине на које вештачка интелигенција учи.

Њима би био довољан само делић енергије која је потребна садашњим системима.

То је визија Фреда Џордана, суоснивача лабораторије ФиналСпарк коју сам посетила.

Сви смо навикли да рачунари које тренутно користимо имају хардвер и софтвер.

Међутим, доктор Џордан и други научници у овој области користе чудан израз за оно што стварају - wетwаре, неурорачунар, који може да се назове и вештачки органски мозак или биолошки рачунар.

Једноставно речено, то подразумева стварање неурона који се развијају у органоиде, а затим повезују на електроде и у том тренутку почиње покушај њихове употребе као својеврсних мини-рачунара.

Џордан признаје да је сам концепт биолошког рачунарства многима вероватно помало чудан.

„У научној фантастици људи већ дуго имају ове идеје.

„Али када кажете: 'Користићу неурон као малу машину', то је потпуно другачији поглед на наш мозак и тера вас да се запитате ко смо заправо", каже.

У лабораторији ФиналСпарк процес почиње матичним ћелијама добијеним из ћелија људске коже, које купује од клинике у Јапану.

Донори су анонимни.

Али је можда изненађујуће што има довољно давалаца.

„Многи људи нам се јавља.

„Али бирамо искључиво матичне ћелије овлашћених добављача, јер је квалитет ћелија кључан", објашњава.

У лабораторији ми је ћелијска биолошкиња Флора Броци пружила посуду у којој је било неколико малих белих куглица.

Свака мала лопта је заправо сићушан мини-мозак узгојен у лабораторији, направљен од живих матичних ћелија, култивисаних тако да постану кластери неурона, и ћелија које их подржавају - то су органоиди.

Иако нису ни приближно сложени као људски мозак, имају исти градивни материјал.

После процеса који може да траје неколико месеци, органоиди су спремни да се прикључе на електроду, а затим се од њих тражи да одговоре на једноставне команде на тастатури.

То је начин за слање и примање електричних сигнала, а резултати се бележе на обичном рачунару који је повезан са системом.

Тест је једноставан: притиснете тастер који шаље електрични сигнал кроз електроде и ако ради (не ради увек), на екрану се види мали скок активности што је заправо одговор.

Оно што се приказује на екрану је покретни графикон који помало личи на ЕЕГ (електроенцефалографију).

Брзо притискам тастер неколико пута заредом и одједном нема одговора.

Затим се на графикону појављује кратак пораст активности.

На питање шта се десило, доктор Џордан одговара да много тога још не разумеју о понашању органоида и разлозима таквих њихових реакција.

Можда сам их изнервирала.

Електричне стимулације су важни први кораци ка већем циљу тима: покретање поступка учења у неуронима биолошког рачунара како би они једног дана могли да се прилагоде за обављање задатака.

„Код вештачке интелигенције увек је иста логика: дајете неке улазне податке и желите резултат који користи.

„На пример, дате слику мачке и желите да одговор буде да ли је то мачка", илуструје доктор.

Одржавање биолошких рачунара у животу

Одржавање обичног рачунара је једноставно - потребно му је само напајање.

Али шта се дешава са биолошким рачунарима?

Одговор на то питање научници још немају.

„Органоиди немају крвне судове", каже Сајмон Шулц, професор неуротехнологије и директор Центра за неуротехнологију на Империјал колеџу у Лондону.

„Људски мозак има крвне судове који га прожимају на више нивоа и омогућавају доток хранљивих материја потребних за правилан рад овог органа.

„Још увек не знамо како да их правилно направимо и то је тренутно највећи изазов", објашњава.

Међутим, једно је сигурно: када кажемо да рачунар умире, ддословно је тако са неурорачунарима.

Лабораторија ФиналСпарк је у последње четири године постигла одређени напредак – њихови органоиди сада могу да преживе до четири месеца.

Међутим, постоје језиви налази у вези са њиховом неизбежним умирањем.

Истраживачи понекад примете нагли пораст активности органоида непосредно пре него што умру.

То је слично убрзаном раду срца и појачаној можданој активности који су забележени код неких људи у последњим тренуцима живота.

„Било је неколико случајева када смо приметили веома брз пораст активности у последњим минутима или десетинама секунди (живота) неурорачунара", каже доктор Џордан.

„Мислим да смо током протеклих пет година забележили око 1.000 или 2.000 оваквих појединачних 'смрти'.

„То је тужно јер морамо да зауставимо експеримент и схватимо зашто је органоид умро, а затим да покушамо поново", додаје он.

Професор Шулц је сагласн са таквим практичним приступом, без сентименталности.

„Не треба да их се плашимо, то су само рачунари направљени од другачијег материјала", каже он.

Погледајте видео о квантним рачунарима

Практична примена

Лабораторија ФиналСпарк није једина која ради у области биолошког рачунарства.

Аустралијска компанија Цортицал Лабс је 2022. године објавила да је успела да натера вештачке неуроне да играју рану рачунарску игрицу Понг.

У Сједињеним Државама (САД), истраживачи на Универзитету Џонс Хопкинс такође развијају „мини-мозгове" да проучавају начин на који обрађују информације, али у сврху развоја лекова за неуролошка стања као што су Алцхајмерова болест и аутизам.

Надају се да ће вештачка интелигенција ускоро моћи да унапреди истраживања у овој области.

Неурорачунар је узбудљив за научнике, али је још у раној фази развоја, тврди Лена Смирнова која води истраживања на овом Универзитету.

Она истиче и да су мали изгледи да ће моћи да замени основни материјал који се тренутно користи за израду рачунарских чипова.

„Биолошко рачунарство би требало да допуни, а не да замени силицијумску вештачку интелигенцију, а истовремено унапреди моделовање болести и смањи употребу животиња у истраживањима", каже она.

„Мислим да они неће моћи да надмаше силицијум у многим областима, али ћемо за њих пронаћи одређену нишу", сагласан је професор Шулц.

И док се ова технологија све више приближава практичној примени, доктор Џордан је и даље очаран њеним коренима у научној фантастици.

„Одувек сам био заљубљеник у научну фантастику.

„Када бих гледао научнофантастични филм или читао књигу, увек сам био мало тужан, јер мој живот није као у књизи.

„Сада имам осећај да сам у књизи и да је пишем", додаје.

Додатно извештавање: Франческа Хашеми

ББЦ на српском је од сада и на Јутјубу, пратите нас ОВДЕ.

Пратите нас на Фејсбуку, Твитеру, Instagramу,Јутјубу и Вајберу. Ако имате предлог теме за нас, јавите се на [email protected]