Hodują miniaturowe mózgi z ludzkich tkanek. Do zasilania komputerów
Choć brzmi to jak science fiction, niewielka grupa badaczy czyni postępy w tworzeniu komputerów z żywych, ludzkich komórek. W Szwajcarii naukowcy pracują nad biokomputerami, które mogą zrewolucjonizować sposób, w jaki uczymy się i przetwarzamy dane. Część już działa.
Miniaturowe ludzkie mózgi zasilać będą przyszłe komputery - grafika koncepcyjna
W laboratorium FinalSpark w Szwajcarii trwają prace nad komputerami zasilanymi przez miniaturowe mózgi, znane jako organoidy. To niewielkie, jednolite struktury neuronowe, które różnią się od w pełni rozwiniętych mózgów. Jak podaje BBC, te małe, hodowane w laboratorium żywe komórki mogą stać się przyszłością biokomputerów.
Biokomputery to nowa era technologii
Proces rozpoczyna się od komórek macierzystych pochodzących z ludzkiej skóry, które są przez szwajcarskie laboratorium kupowane od kliniki w Japonii. Dawcy są anonimowi i co może wydawać się zaskakujące, nie brakuje im ofert. "Wybieramy jednak wyłącznie komórki macierzyste pochodzące od oficjalnych dostawców, ponieważ ich jakość jest kluczowa" - mówi dr Fred Jordan, współzałożyciel laboratorium FinalSpark, w rozmowie z BBC.
Te komórki są następnie hodowane, by stać się organoidami - małymi, laboratoryjnie wyhodowanymi mózgami. Choć nie dorównują one złożonością ludzkiemu mózgowi, zawierają te same podstawowe elementy. Po kilku miesiącach organoidy są gotowe do podłączenia do elektrod, co pozwala na wysyłanie i odbieranie sygnałów elektrycznych.
Dr Jordan przyznaje, że dla wielu osób sama koncepcja biokomputerów jest prawdopodobnie nieco dziwaczna. "W science fiction ludzie żyją z tymi ideami od dłuższego czasu" – powiedział BBC. "Kiedy zaczynasz mówić: »Będę używać neuronu jak małej maszyny«, to zupełnie inne spojrzenie na nasz mózg i sprawia, że zaczynasz kwestionować to, kim jesteśmy".
Jak utrzymać półżywe urządzenia przy życiu?
Jednym z głównych wyzwań jest utrzymanie biokomputerów przy życiu, ponieważ organoidy nie posiadają naczyń krwionośnych, które dostarczałyby im niezbędnych składników odżywczych. Prof. Simon Schultz z brytyjskiego Imperial College London podkreśla, że to największe wyzwanie, przed którym obecnie stoją naukowcy w tej dziedzinie.
Czasami obserwują wzmożoną aktywność organoidów przed ich śmiercią – podobnie jak przyspieszone tętno i aktywność mózgu, które zaobserwowano u niektórych ludzi u schyłku życia. Niestety wiele takich komórek obumarło. "Myślę, że w ciągu ostatnich pięciu lat odnotowaliśmy około 1000 lub 2000 takich zgonów" - przekazał dr Jordan. Jak dodaje, każdorazowo przerywają eksperyment, by zrozumieć przyczynę jego zakończenia, a następnie go powtarzają.
Technologia biokomputerów rozwija się na całym świecie
FinalSpark poczynił pewne postępy w ciągu ostatnich czterech lat: jego organoidy mogą teraz przetrwać nawet cztery miesiące. Szwajcarskie laboratorium nie jest jedyną firmą pracującą nad biokomputerami. Australijska firma Cortical Labs ogłosiła w 2022 r., że udało im się nauczyć sztuczne neurony grać w grę Pong. W USA, naukowcy z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa budują "mini-mózgi" do badań nad przetwarzaniem informacji w kontekście rozwoju leków na choroby neurologiczne.
Naukowcy zauważają jednak, że ta technologia jest nadal na wczesnym etapie rozwoju. "Biokomputery powinny uzupełniać, a nie zastępować, krzemową sztuczną inteligencję, jednocześnie rozwijając modelowanie chorób i ograniczając wykorzystanie zwierząt" – przekazała dr Lena Smirnova z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa w USA.
