2023. 03. 03. - 09:40
Mesterséges intelligencia - Emberi agysejteken működnek majd a jövő számítógépei?
A mi életünk során már kifejleszthető az emberi agysejtek által működtetett „bioszámítógép” – vélik a tudósok. Áttörést várnak az „organoid intelligencia” új területén.
Az emberi agysejtekkel működtetett „bioszámítógép” életünk során kifejleszthető – állítják a Johns Hopkins Egyetem kutatói, akik bíznak benne, hogy ez a technológia exponenciálisan kibővíti a modern számítástechnika képességeit és új kutatási területeket hoz létre.
A Frontiers in Science folyóiratban megjelentetett friss tanulmányuk az ún. „organoid intelligencia” tervet ismerteti.
A technológiai forradalmat a számítástechnika és a mesterséges intelligencia vezérelte, de „egyszer ezek is elérik a plafont” - fogalmazott Thomas Hartung, a Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health and Whiting School of Engineering környezet-egészségügyi tudományok professzora, a tanulmány vezetője.
„A bioszámítástechnika vagy biocomputing hatalmas erőfeszítés a számítási teljesítmény tömörítésére, valamint a hatékonyság növelésére, azzal a céllal, hogy túllépjük jelenlegi technológiai korlátainkat.”
A tudósok közel 2 évtizede alkalmaztak apró organoidokat - teljesen kifejlett szervekre hasonlító, laboratóriumban növesztett szöveteket – arra, hogy veséken, tüdőn és más szerveken kísérletezzenek, ember- vagy állatkísérletek nélkül. Olvasd el: A mikrochipeken levő emberi sejtek a mesterséges intelligencia határát feszegetik
Mesterséges intelligencia - Emberi agysejteken működnek majd a jövő számítógépei?
Hartung és a Johns Hopkins munkatársai nemrégiben agyi organoidokkal, tollpont méretű gömbökkel dolgoztak. Ezek neuronokat és más olyan jellemzőket tartalmaznak, amelyek olyan, alapvető funkciókat ígérnek, mint a tanulás és az emlékezés. Olvasd el: Emberi agyban látható mesterséges neuront fedeztek fel a tudósok
„Ez utat nyit az emberi agy működésének kutatása előtt. Elkezdhetjük ugyanis manipulálni a rendszert, olyan dolgokat tenni, amiket etikusan nem tehetünk meg az emberi aggyal” – magyarázta Hartung.
A szakember 2012-ben kezdett agysejteket növeszteni és azokat funkcionális organoidokká összeállítani, emberi bőrmintákból származó sejtek felhasználásával, melyeket embrionális őssejt-szerű állapotba programoztak át. Minden organoid körülbelül 50 ezer sejtet tartalmaz – s nagyjából akkora, mint egy gyümölcslégy idegrendszere. Mostanra futurisztikus számítógépet képzel el ilyen agyorganoidokkal.
Hartung szerint az ezen a „biológiai hardveren” működő számítógépek a következő évtizedben elkezdhetik enyhíteni a szuperszámítástechnika energiafogyasztási igényeit, amelyek egyre kevésbé fenntarthatók.
Noha a számítógépek gyorsabban dolgozzák fel a számokat és adatokat tartalmazó számításokat, mint az emberek, az agy sokkal okosabb az összetett logikai döntések meghozatalában - például a kutya és a macska megkülönböztetésében.
„Az agynak még mindig nincs párja, bármilyen modernek is a számítógépek” – jegyezte meg Hartung, hozzátéve, hogy a Frontier nevű, legújabb szuperszámítógép Kentucky államban egy 600 millió dolláros, 6800 négyzetláb alapterületű telepítés, amely csupán 2022 júniusában haladta meg először egyetlen emberi agy számítási kapacitását, az energiát tekintve azonban milliószor többet használ nála.
Évtizedekbe telhet, mire az organoid intelligencia képes olyan okos rendszert működtetni, mint például egy egér – mondta a tudós. Azonban, az agyi organoidok termelésének növelésével és mesterséges intelligencia általi képzésével olyan jövő látható előre, amelyben a bioszámítógépek támogatják a kiváló számítási sebességet, feldolgozási teljesítményt, adathatékonyságot és tárolási képességeket.
„Beletelik majd több évtizedbe, mire elérjük a célt, hogy valami hasonlót hozzunk létre, mint bármely számítógéptípus – mondta Hartung. - De ha nem kezdünk el ehhez finanszírozási programokat létrehozni, a dolog sokkal nehezebb lesz.”
Az organoid intelligencia forradalmasíthatja az idegrendszeri fejlődési rendellenességek és idegi degeneráció gyógyszertesztelési kutatását is – mondta Lena Smirnova, a Johns Hopkins környezetegészségügyi és mérnöki adjunktusa, a vizsgálatok társvezetője.
„Szeretnénk összehasonlítani a tipikusan fejlett donoroktól, illetve az autista donoroktól származó agyi organoidokat - mondta Smirnova. - Az általunk a biológiai számítástechnika felé kifejlesztett eszközök ugyanazok az eszközök, amelyek lehetővé teszik számunkra, hogy megértsük az autizmusra jellemző neuronális hálózatokban bekövetkező változásokat anélkül, hogy állatokat vagy betegeket kellene bevonni ehhez. Így megérthetjük a mögöttes mechanizmusokat, melyek miatt a pácienseknek ilyen kognitív problémái és károsodásai vannak.”
Az organoid intelligenciával kapcsolatos munka etikai vonatkozásainak felmérése érdekében tudósokból, bioetikusokból és a nyilvánosság tagjaiból álló változatos konzorciumot is beintegráltak a csapatba.
L.A.
