Dok mnogi strahuju od toga u kojem smjeru će se razvijati umjetna inteligencija, grupa istraživača iz SAD-a napravila je hibridno bioračunalo koje kombinuje ljudski mozak i računalne sklopove. U prijevodu, uspjeli su napraviti takav računar koji koristi i snagu mozga i snagu klasičnih računalnih skopova.
Svoj su uspjeh opisali u naučnom radu objavljenom u časopisu Nature Electronics, u kojem ističu kako bi se ova tehnologija mogla jednog dana integrirati u sisteme umjetne inteligencije (AI) ili činiti temelj poboljšanih modela mozga u neuroznanstvenim istraživanjima.
Koautor studije Feng Guo, bioinžinjer sa Univerziteta Indiana, pojasnio je kako su sistem nazvali Brainoware. Sistem uključuje moždane organoide — snopove ljudskih stanica koje oponašaju tkivo, a koji se inače koriste u istraživanjima. Organoidi su napravljeni od matičnih stanica koje su pretvorene u neurone, slične onima koji se nalaze u našem mozgu.
I AI i mozak oslanjaju se na prolazak signala oko mreže međusobno povezanih čvorova, poznatih kao neuronska mreža. Htjeli smo provjeriti možemo li iskoristiti biološku neuronsku mrežu unutar moždanog organoida za računalstvo, pojasnio je ideju iza istraživanja Guo.
Istraživači su, kako bi napravili Brainoware sistem, postavili jedan organoid na ploču koja sadrži hiljade elektroda kako bi povezali mozgak s električnim krugovima. Zatim prevode informacije koje žele unijeti u električne impulse koje šalju organoidu. Reakciju moždanog tkiva bilježi senzor i 'dekodira' pomoću algoritma mašinskog učenja koji može identificirati informacije na koje se odnosi.
Kako bi testirali mogućnosti Brainowarea, tim je upotrijebio ovu tehniku za prepoznavanje glasa trenirajući sistem na 240 snimaka govora osam ljudi, prevodeći zvuk u električni impuls kako bi ga isporučio organoidu. Mini mozak je drugačije reagirao na svaki glas, generirajući drugačiji obrazac neuralne aktivnosti. AI je naučio tumačiti te odgovore kako bi identificirao govornika. Nakon obuke, sistem je mogao identificirati glasove s tačnošću od 78%.
Kako ističu istraživači, studija potvrđuje neke ključne ideje koje bi na kraju mogle omogućiti stvaranje pravog biološkog računara. Prethodni eksperimenti pokazali su da samo dvodimenzionalne kulture neuronskih stanica mogu obavljati slične zadatke, ali ovo je prvi put da je to pokazano u trodimenzionalnom moždanom organoidu.
Kombinacija organoida i računara mogla bi omogućiti istraživačima da iskoriste brzinu i energetsku učinkovitost ljudskog mozga za AI, kaže Guo.
Tehnologija bi se također mogla koristiti za proučavanje mozga, modeliranje i proučavanje neuroloških poremećaja, poput Alzheimerove bolesti, ali i testiranje utjecaja različitih načina liječenja. Istraživači se nadaju da bi takvi sistemi, jednog dana, mogli zamijeniti životinjske mozgove u testiranjima.
Guo ističe da je sljedeći korak utvrditi mogu li se i kako moždani organoidi prilagoditi za obavljanje složenijih zadataka te njihovo projektiranje da budu stabilniji i pouzdaniji.
To će biti ključno ako se žele ugraditi u silicijske mikročipove koji se trenutno koriste u računalstvu s umjetnom inteligencijom, kaže.
