Qelizat e trurit të njeriut të rritura në laborator drejtojnë një flutur virtual në simulim

Studiuesit e lidhur me platformën e neuroshkencës FinalSpark kanë krijuar një simulim 3D që përshkruan një flutur që drejtohet nga qelizat e trurit të njeriut.

“Ai përfaqëson një hap të rëndësishëm drejt realizimit të koncepteve të kufizuara më parë në fantashkencë, si The Matrix, dhe hap rrugë të reja për kërkime në ruajtjen konjitive dhe ngarkimin e mendjes,” tha zhvilluesi i softuerit Daniel Burger në një përmbledhje të projektit dhe një. video e lidhur.

FinalSpark, një startup me bazë në Zvicër, ofron Neuroplatformën e saj në mënyrë që studiuesit e interesuar në biokompjuterin të mund të shkruajnë kodin që ndërvepron me organoidet e trurit, të cilët janë mini-trurë me madhësi bizele që rrjedhin nga qelizat burimore pluripotente të induktuara.

Sipas Burger, këto qeliza mbahen në inkubatorë në 37°C – më shumë sauna me qeliza sesa The Matrix. Ndërsa qelizave u mungon kompleksiteti i trurit të njeriut, ato megjithatë do t’i përgjigjen stimujve përmes një grupi me shumë elektroda (MEA) që mbështet komunikimin elektrik të dyanshëm.

Si një demonstrim platforme, Burger dhe kolegët krijuan një botë virtuale me një model fluture. Organoidet e trurit vëzhgojnë sinjalet e hyrjes njerëzore, të cilat në këtë rast marrin formën e klikimeve në skenën e botës virtuale. Softueri i lidhur Python llogarit nëse ngjarja e klikimit ka ndodhur brenda fushës së shikimit të fluturës. Pastaj neuronet e trurit reagojnë ndaj stimujve duke i thënë modelit të fluturës që të fluturojë drejt vendndodhjes së ngjarjes së klikimit ose jo.

Një version i thjeshtuar i kodit të vendimmarrjes Python duket kështu, me lëvizjen e trajtuar nga llogaritjet e vektorit të veçantë:

“Është thelbësore të theksohet se ndërsa këto funksione të lëvizjes zbatohen në softuer, vendimi për të përdorur njërën ose tjetrën nxitet nga reagimi i organoidit të trurit ndaj stimulimit,” tha Burger.

Megjithëse u takua nga komentari i YouTube me një referencë të përshtatshme për meme në internet – “Më në fund, ne kemi krijuar Torment Nexus nga romani klasik fantastiko-shkencor Mos krijo lidhjen e mundimit” – Burger mban fluturën e tij “të kontrolluar nga një laborator- truri i rritur mini-njerëzor i lidhur nga distanca me internetin” premton disa përfitime nëse teknologjia mund të rafinohet me sukses.

Rrjetet neurale biologjike (BNN), argumenton Burger, kanë avantazhe të mundshme që “përfshijnë konsumin dukshëm më të ulët të energjisë” – ai vëren se truri i njeriut operon vetëm me rreth 20 vat – “sjellje me të vërtetë njohëse dhe adaptive si kreativiteti, e vërtetë zero-shot aftësitë e të mësuarit, njohja dhe përgjithësimi superior i modelit, trajtimi më i mirë i paqartësisë dhe zhurmës, dhe potenciali për vetë-riparim dhe neuroplasticitet.”

Një pikë krahasimi, FinalSpark citon superkompjuterin Hewlett Packard Enterprise Frontier, i cili funksionon me 21 megavat, ose 8–30 megavat sipas një mase tjetër.

Burger megjithatë pranoi se ka një infrastrukturë shtesë kompjuterike tradicionale të përfshirë që duhet të merret parasysh. “Ne aktualisht krahasojmë CPU-në kundrejt përpunimit organoid drejtpërdrejt,” tha ai për The Register . “Ne kemi ende konsum të energjisë nga pajisjet mbështetëse si inkubatorët dhe sistemet e stimulimit elektrik. Nuk kemi ende një krahasim të saktë 1:1 të CPU-së kundrejt organoidit duke përfshirë të gjithë pajisjet mbështetëse, por kjo është diçka që po punojmë për të përcaktuar sasinë në e ardhmja e afërt”.

Ai tha gjithashtu se ndërsa nevoja për një shtresë softuerësh pritet të vazhdojë, ajo mund të bëhet më pak e rëndësishme me kalimin e kohës. “Bazuar në punën tonë aktuale, duket se ndërfaqet e softuerit do të mbeten të nevojshme kur organoidet e trurit ndërveprojnë me sistemet e ndërtuara nga njeriu si kompjuterët,” tha ai. “Ashtu si ne si qenie inteligjente biologjike përdorim softuerin për të komunikuar (p.sh., ju më shkruani), kjo shtresë ndërmjetëse ka të ngjarë të jetë gjithmonë e pranishme. Megjithatë, ne parashikojmë se softueri mbështetës mund të bëhet më i efektshëm në të ardhmen.”

Burger sheh aplikacione për “aftësi të të mësuarit me goditje zero për skenarë krejtësisht të rinj, detyra që kërkojnë intuitë dhe kreativitet, dhe përgjithësim modelesh në një gamë të gjerë detyrash, në vend të detyrave të ngushta, të optimizuara”.

Në një kohë kur kompanitë e mëdha të teknologjisë me angazhime të AI po eksplorojnë termocentrale bërthamore për të mbajtur modelet e AI në funksion, dobia e neuroneve të gjalla, të cilat konsumojnë 1 milion herë më pak energji se procesorët dixhitalë aktualë, bëhet e qartë.

Implikimet etike janë ndoshta më pak të qarta, prandaj Burger thekson se këtyre organoideve u mungon kapaciteti për vetëdije të nivelit të lartë dhe duhet të mendohen më shumë si bimë sesa njerëz.

Dhe duke folur për vetëdijen, Burger pretendon se kjo teknologji – në një moment, një ditë – mund të çojë në zhvillimin e “ruajtjes njohëse ektopike”.

“Ky koncept përfshin metodologji teorike dhe praktike për kapjen dhe ruajtjen e integritetit strukturor dhe funksional të proceseve njohëse njerëzore përtej kufijve të vendosur nga biologjia, duke përfshirë plakjen, rënien njohëse dhe, në fund të fundit, zgjatjen e jetëgjatësisë,” shpjegoi ai.