Ученые рассказали, как наше тело может стать ключевым компонентом в суперкомпьютерах и передовых технологиях исследования будущего.
Футуристические «биокомпьютеры», использующие мощь клеток человеческого мозга, вскоре могут стать реальностью, революционизируя цифровые технологии, поясняется в новом исследовании. Ученые из Университета Джонса Хопкинса говорят, что устройства получеловек-полумашина могут превзойти текущие технологические ограничения, используя органоиды мозга, взятые из крошечной образцова кожи человека, пишет StudyFinds.
В Фокус.Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и интересные новости из мира науки!
Команда ученых экспериментировала с тканью мозга размером с точку, содержащей нейроны и способной к различным функциям, к примеру обучение и запоминание. 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 в 2072 метра. Только в июне прошлого года он впервые превысил вычислительную мощность одного человеческого мозга, но использовал в миллион раз больше энергии».
Исследование профессора Хартунга описывает план его команды в отношении органоидного интеллекта.
«Вычислительная техника и искусственный интеллект стали движущей силой технологической революции, но они достигли потолка, — говорит Хартунг, — 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, будучи размером с нервную систему плодовой мушки.
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 их хранения.
«Это открывает возможности для изучения того, как работает человеческий мозг, — объясняет Хартунг, — Потому что вы можете начать манипулировать системой, делать вещи, которые по соображениям этики не могут делать с человеческим мозгом». Чтобы оценить этические последствия работы с органоидным интеллектом, в команду Джона Хопкинса был включен разнообразный консорциум ученых, специалистов по биоэтике и представителей общественности.
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».
