Laboratóriumban "mini agyakat" növesztenek számítógépek működtetéséhez

(Dan Tri) - Minden egyes "mini agy" klaszter áramkörökhöz és számítógépekhez csatlakozik, megnyitva a lehetőséget egy olyan biológiai számítógépek generációjának kialakulására, amelyek képesek tanulni, emlékezni és sokszor kevesebb energiát fogyasztani, mint a jelenlegi technológia.

A Spaceworks szerint egy svájci tudóscsoport apró agyakat növeszt emberi őssejtekből. Úgy vélik, hogy a jövőben ezek az agyak a biológiai számítógépek „szívévé” válhatnak, segítve az energiamegtakarítást és az emberekhez hasonló tanulást.

A FinalSpark laboratórium tudósai őssejteket használnak biológiai számítógépek fejlesztéséhez (Fotó: FinalSpark).

A svájci Vaud kantonban található Vevey városában Dr. Fred Jordan és a FinalSpark laboratórium kollégái merész irányba haladnak.

A hagyományos szilíciumchipek programozása helyett olyan módszereket keresnek, amelyekkel az emberi neuronokat ténylegesen ráveszik a tanulásra és az információk feldolgozására. A végső cél az, hogy „élő szervereket” hozzanak létre, amelyek képesek reagálni és emlékezni, sokkal hatékonyabban működve, mint a mai számítógépes rendszerek.

Az emberi bőrsejtektől az apró agyakig

A FinalSpark laboratóriumaiban az út japán klinikákról legálisan beszerzett emberi bőrsejtekkel kezdődik.

A tudósok őssejtekké alakították őket, majd egy speciális környezetben tenyésztették, így apró fehér gömböket, úgynevezett organoidokat hoztak létre.

Minden organoid nagyjából rizsszem méretű, de több ezer neuront és más támogató sejtet tartalmaz. Bár sokkal kevésbé összetettek, mint az emberi agy, ugyanazokkal az alapvető szerkezetekkel és elektromos válaszokkal rendelkeznek – mondta Dr. Flora Brozzi, a kutatócsoport sejtbiológusa.

Miután az organoidok beértek, apró elektródákhoz rögzítették őket, amelyek egy számítógéphez csatlakoztak. Minden alkalommal, amikor a kísérletező megnyomott egy billentyűt, egy elektromos jel haladt át a rendszeren, amely egy képernyőn az idegi aktivitás miniatűr térképeként jelent meg.

Brozzi szerint ez bizonyíték arra, hogy az organoidokban lévő neuronok képesek érzékelni, reagálni és fokozatosan megtanulni feldolgozni az információkat.

A legnagyobb kihívás a mesterséges agy „életben tartása”

Egy apró agy működésének fenntartása nem könnyű feladat. Ezek az organoidok nagyon törékenyek, és szinte folyamatos tápanyagellátást, valamint stabil környezetet igényelnek.

Négy évnyi tesztelés után a FinalSpark csapata segített az organoidoknak akár négy hónapig is életben maradni, ami jelentős előrelépés a bioinformatika területén.

Azt is megfigyelték, hogy mielőtt az organoidok működése leállt, egy különös jelenség is előfordult: az elektromos jelek gyakran hirtelen, gyors szívveréshez hasonlóan jelentek meg. Bár ezt nem tudják teljes mértékben megmagyarázni, arra utal, hogy a neuroncsoportok sokkal összetettebb kölcsönhatási állapotba kerülhettek, mint korábban.

A tanuló számítógépek létrehozásáért folyó verseny

A FinalSpark nem az egyetlen vállalat, amely a biológia és a technológia ötvözésének ötletével foglalkozik. Ausztráliában a Cortical Labs bejelentette, hogy mesterséges neuronok egy csoportját képezte ki a Pong számítógépes játékra.

Az Egyesült Államokban a Johns Hopkins Egyetem kutatói „miniagyakat” is fejlesztenek, hogy megtanulják, hogyan dolgozzák fel az emberek az információkat, ezáltal utat nyitva az olyan neurológiai betegségek kezelésének, mint az Alzheimer-kór vagy az autizmus.

Dr. Lena Smirnova, a Johns Hopkins Egyetem kutatásvezetője elmondta, hogy a biokomputerek nem a meglévő chipek teljes helyettesítésére szolgálnak, hanem az embereknek segítenek majd a patológia szimulációjában, a gyógyszerek kutatásában és az állatok kísérletekben való felhasználásának minimalizálásában.

A szakértők úgy értékelik, hogy az „agyművelés a számításhoz” technológiája még nagyon korai szakaszban van.

De a potenciál óriási. Egy napon ezek a „lobbantott agyak” olyan számítógépes rendszerek alapjává válhatnak, amelyek tanulnak, emlékeznek és alkalmazkodnak, amire korábban csak az emberek voltak képesek.

Forrás: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/phong-thi-nghiem-nuoi-nao-mini-de-van-hanh-may-tinh-20251008064509797.htm