ИИ на пути к обретению сознания?

Футуристические «биокомпьютеры», использующие клетки человеческого мозга, скоро могут стать реальностью.

Новое исследование объясняет, что футуристические «биокомпьютеры», использующие мощь клеток человеческого мозга, вскоре могут стать реальностью — революционизируя цифровые технологии. Исследователи из Университета Джонса Хопкинса говорят, что устройства получеловека-полумашины могут превзойти текущие технологические ограничения, используя органоиды мозга, взятые из крошечных образцов кожи человека.

Команда ученых экспериментировала с тканью мозга размером с точку от авторучки, содержащей нейроны и другие функции, способные учиться и запоминать. Профессор Томас Хартунг, который возглавляет работу, говорит, что это «биологическое оборудование» вскоре может помочь в ценном исследовании того, как работает человеческий мозг, и обеспечить способ снижения энергопотребления в суперкомпьютерах.

Исследовательская группа также надеется, что органоидный интеллект может также произвести революцию в исследованиях по тестированию наркотиков на нарушения развития нервной системы и нейродегенерацию. Хотя компьютеры могут выполнять вычисления с числами и данными намного быстрее, чем люди, мозг гораздо лучше справляется со сложными логическими решениями, такими как отличить одно животное от другого.

«Мозг до сих пор не имеет себе равных в современных компьютерах», — говорит Хартунг в пресс-релизе. «Frontier, новейший суперкомпьютер в Кентукки, стоит 600 миллионов долларов и занимает площадь 6800 квадратных футов. Только в июне прошлого года он впервые превысил вычислительную мощность одного человеческого мозга, но использовал в миллион раз больше энергии».

Каждый орган содержит 50 000 клеток

Исследование профессора Хартунга, опубликованное в журнале Frontiers in Science , описывает план его команды в отношении органоидного интеллекта.

«Вычислительная техника и искусственный интеллект стали движущей силой технологической революции, но они достигли потолка», — говорит Хартунг, профессор наук о гигиене окружающей среды в Школе общественного здравоохранения Блумберга имени Джона Хопкинса и Инженерной школе Уайтинга. «Биокомпьютинг — это огромные усилия по сокращению вычислительной мощности и повышению ее эффективности, чтобы преодолеть наши текущие технологические ограничения».

В течение почти двух десятилетий ученые использовали крошечные органоиды — выращенные в лаборатории ткани, напоминающие полностью выращенные органы — для экспериментов на человеческих органах, не прибегая к испытаниям на людях или животных. В 2012 году профессор Хартунг и его коллеги начали выращивать и собирать клетки мозга в функциональные органоиды, используя клетки из образцов кожи человека. Затем команда перепрограммировала эти клетки в эмбриональные состояния, подобные стволовым клеткам. Каждый органоид содержит около 50 000 клеток, размером с нервную систему плодовой мушки.

Увеличенное изображение органоида мозга, полученное в лаборатории Томаса Хартунга, окрашенное так, чтобы нейроны были показаны пурпурным цветом, ядра клеток — синим, а другие поддерживающие клетки — красным и зеленым. (КРЕДИТ: Джесси Плоткин/Университет Джона Хопкинса)

Потребуются десятилетия, чтобы усовершенствовать технологию

Профессор Хартунг и его команда теперь предполагают построить суперкомпьютер с этими органоидами, который, по их мнению, может начать снижать требования к энергопотреблению суперкомпьютеров, которые становятся все более неустойчивыми. Хотя могут пройти десятилетия, прежде чем органоидный интеллект сможет даже управлять компьютерной мышью, путем увеличения производства органоидов и обучения их искусственному интеллекту, профессор Хартунг предсказывает будущее, в котором биокомпьютеры будут обеспечивать превосходную скорость, вычислительную мощность, эффективность данных и возможности хранения в вычисления.

«Это открывает возможности для изучения того, как работает человеческий мозг», — объясняет Хартунг. «Потому что вы можете начать манипулировать системой, делать вещи, которые этично не могут делать с человеческим мозгом».

«Пройдут десятилетия, прежде чем мы достигнем цели создания чего-то, сравнимого с любым типом компьютера. Но если мы не начнем создавать для этого программы финансирования, будет намного сложнее».

Команда Джона Хопкинса также предполагает, что органоидный интеллект может произвести революцию в исследованиях по тестированию лекарств на нарушения развития нервной системы и нейродегенерацию.

«Мы хотим сравнить органоиды мозга типично развитых доноров с органоидами мозга доноров с аутизмом», — говорит Лена Смирнова, доцент кафедры гигиены окружающей среды и инженерии Университета Джонса Хопкинса.

«Инструменты, которые мы разрабатываем для биологических вычислений, — это те же самые инструменты, которые позволят нам понять изменения в нейронных сетях, характерных для аутизма, без необходимости использовать животных или обращаться к пациентам, чтобы мы могли понять основные механизмы, лежащие в основе того, почему у пациентов есть эти познавательные способности. проблемы и нарушения».

Чтобы оценить этические последствия работы с органоидным интеллектом, в команду Джона Хопкинса был включен разнообразный консорциум ученых, специалистов по биоэтике и представителей общественности.

Автор South West News Service Джеймс Гэмбл внес свой вклад в этот отчет.