Oamenii de știință își propun să dezvolte un computer biologic alimentat de milioane de celule cerebrale umane care, potrivit acestora, ar putea depăși performanțele mașinilor bazate pe siliciu, consumând în același timp mult mai puțină energie.
Echipa internațională, condusă de Universitatea Johns Hopkins din Baltimore, a publicat marți în revista Frontiers in Science o foaie de parcurs detaliată pentru ceea ce ei numesc „inteligență organoidă”. Hardware-ul va include rețele de organoizi cerebrali – mici structuri neuronale tridimensionale cultivate din celule stem umane – conectate la senzori și dispozitive de ieșire și antrenate prin învățare automată, big data și alte tehnici.
Scopul este de a dezvolta un sistem ultra-eficient care să poată rezolva probleme care nu sunt la îndemâna calculatoarelor digitale convenționale, ajutând în același timp la dezvoltarea în neuroștiință și în alte domenii de cercetare medicală. Ambiția proiectului oglindește munca depusă în ceea ce privește calculul cuantic mai avansat, dar ridică întrebări etice în legătură cu „conștiința” ansamblurilor organoide ale creierului.
„Mă aștept la un sistem dinamic inteligent bazat pe biologia sintetică, dar care să nu fie constrâns de numeroasele funcții pe care creierul trebuie să le îndeplinească într-un organism”, a declarat profesorul Thomas Hartung de la Johns Hopkins, care a reunit o comunitate de 40 de oameni de știință pentru a dezvolta tehnologia.
Aceștia au semnat o „declarație de la Baltimore” care solicită mai multe cercetări „pentru a explora potențialul culturilor de celule organoide pentru a avansa înțelegerea noastră a creierului și pentru a dezlănțui noi forme de bioinformatică, recunoscând și abordând în același timp implicațiile etice asociate”.
Dezvoltarea inteligenței organoide într-o tehnologie comercială ar putea dura zeci de ani, a recunoscut Hartung. Pe lângă provocările științifice, există preocupări etice legate de crearea unei „inteligențe într-un vas” care poate învăța, își poate aminti și interacționa cu mediul său – și ar putea dezvolta conștiința chiar și într-o formă rudimentară.
O abordare „etică încorporată” a fost implementată încă de la lansarea proiectului, a declarat Hartung, adăugând: „Toate problemele etice vor fi evaluate în mod continuu de echipe formate din oameni de știință, eticieni și public.”
Madeline Lancaster, cercetător în domeniul organoizilor cerebrali la Laboratorul de Biologie Moleculară din Cambridge, care nu are legătură cu proiectul, s-a arătat sceptică în privința ambițiilor acestuia. „Acest lucru este într-adevăr foarte mult science fiction și, deși intrigant, știința pur și simplu nu este încă acolo”, a spus ea. „Există obstacole uriașe de depășit pentru a face ceea ce propun autorii”.
Karl Friston, profesor de neuroștiințe la University College London, care nu este implicat în inteligența organoidă, a fost mai pozitiv. „Este cu siguranță o idee care merită urmărită”, a spus el. „Vor fi mulți pași mici înainte, dar direcția de deplasare ar putea fi revoluționară”.
Un pas necesar, a spus Hartung, a fost acela de a permite organoizilor individuali să crească mai mari prin găsirea unei modalități mai bune de a le insufla nutrienți în vasele de laborator. Aceste mici construcții neuronale trebuie să fie mărite de la aproximativ 50.000 de celule în prezent la aproximativ 10 milioane pentru a ajuta la realizarea a ceea ce oamenii de știință ar recunoaște ca fiind inteligență organoidă.
Cercetătorii dezvoltă, de asemenea, tehnologii pentru a lega organoidele între ele și a comunica cu ele, trimițându-le informații și decodificându-le „gândurile”. Laboratorul lui Hartung a testat o interfață, „o cochilie flexibilă care este acoperită în mod dens cu electrozi minusculi care pot atât să capteze semnale de la organoid, cât și să transmită semnale către acesta”.
Unul dintre motivele pentru care se recurge la calculul biologic este faptul că creierul procesează și stochează informațiile atât de eficient. Cel mai puternic supercalculator din lume, mașina Frontier de la Oak Ridge National Laboratory din SUA, care a devenit operațională anul trecut, egalează un singur creier uman în ceea ce privește puterea de procesare – un exaflop sau un miliard de miliarde de operațiuni pe secundă – dar consumă de un milion de ori mai multă energie.
Primele aplicații ale inteligenței organoide vor fi în neuroștiință și medicină. Oamenii de știință fac deja organoizi cerebrali din celule stem provenite de la pacienți cu afecțiuni neurologice, pentru a le compara cu indivizi sănătoși și pentru a evalua răspunsul lor la medicamente. Inteligența organoidală ar stimula cercetarea în ceea ce privește afectarea cognitivă cauzată de bolile cerebrale – și prevenirea acesteia.
În timp ce tehnologia ar putea dura zeci de ani pentru a furniza biocalculatoare suficient de puternice pentru a concura cu sistemele convenționale de siliciu sau cuantice în furnizarea de funcționalități precum inteligența artificială, susținătorii inteligenței organoide indică potențialul său imens și imprevizibil.
„Sper că vom vedea lucruri care nu sunt doar o copie a dezvoltării normale a creierului”, a declarat Hartung.
Sursa – www.ft.com
