Naukowcy stworzyli hybrydowy biokomputer?
Hybrydowy biokomputer łączy wyhodowaną w laboratorium tkankę mózgową człowieka z konwencjonalną elektroniką. Już potrafi rozpoznawać głos.
Zdaniem naukowców taka technologia może pewnego dnia zostać zintegrowana z systemami sztucznej inteligencji, czy stanowić podstawę ulepszonych modeli mózgu w badaniach neurologicznych. Badania zostały opublikowane w „Nature Electronics”.
Pod kierunkiem Feng Guo z Indiana University Bloomington został opracowany system, który został nazwany Brainoware. Zawiera organoidy ludzkiego mózgu zintegrowane z elektroniką. Autorzy systemu twierdzą, że tego typu rozwiązania zintegrowane z algorytmami sztucznej inteligencji mają duży potencjał. Według nich takie systemy potrzebują znacznie mniej energii niż np. chipy krzemowe.
To tylko dowód słuszności koncepcji pokazujący, że potrafimy wykonać to zadanie. Mamy przed sobą długą drogę – powiedział Feng Guo, cytowany przez portal.
Organoidy są tworzone z komórek macierzystych lub komórek progenitorowych, które mają zdolność różnicowania się w różne rodzaje komórek. Stosując odpowiednie czynniki wzrostu i warunki hodowlane, naukowcy są w stanie skierować te komórki w kierunku specyficznych linii komórkowych, co pozwala na rozwój struktur podobnych do tych występujących w rzeczywistych narządach.
Takie modele są nieocenioną pomocą w badaniach, w których użycie żywych mózgów czy nerek jest niemożliwe lub nieetyczne, a dzięki temu naukowcy uzyskują żywy narząd do testowania różnych koncepcji.
System powstał poprzez umieszczenie organoidów na układzie mikroelektrod, który służył zarówno do wysyłania sygnałów elektrycznych do organoidów, jak i do wykrywania reakcji komórek nerwowych. Uczeni przekładali informacje, którymi chcieli podzielić się z układem, na wzór impulsów elektrycznych dostarczanych do organoidu. Odpowiedź tkanki mózgowej była rejestrowana przez czujnik i „dekodowana” za pomocą algorytmu uczenia maszynowego – czytamy także.
Zespół naukowców wykorzystał ten system do rozpoznawania głosu. Jednak, żeby to było możliwe Brainoware musiał przejść odpowiedni trening, który odbywał się na podstawie zestawu 240 klipów audio przedstawiających osiem osób wymawiających japońskie samogłoski. Po dłuższym szkoleniu okazało się, że system potrafił identyfikować głosy z dokładnością do 78 procent.
Połączenie organoidów i komputerów mogłoby umożliwić naukowcom wykorzystanie szybkości i efektywności energetycznej ludzkich mózgów na potrzeby sztucznej inteligencji – podkreślił Guo.
Zdaniem naukowców istnieje także potencjał wykorzystania oprogramowania Brainoware do modelowania i badania zaburzeń neurologicznych, takich jak choroba Alzheimera czy przetestowania skutków i toksyczności różnych metod leczenia.
Guo twierdzi, że kolejne kroki, aby wykorzystać możliwości Brainoware, obejmują zbadanie, czy i w jaki sposób organoidy mózgowe można przystosować do wykonywania bardziej złożonych zadań oraz zaprojektowanie ich tak, aby były bardziej stabilne i niezawodne. Będzie to miało kluczowe znaczenie, jeśli mają zostać włączone do krzemowych mikrochipów – podsumowano w materiale.
Źródło: dzienniknaukowy.pl
Czytaj też: Misje Voyager z wiadomościami dla kosmitów zostaną powtórzone?
Grafika tytułowa: JAFAR AHMED / Unsplash
