Laboratorium kweekt ‘mini-hersenen’ om computers te bedienen

Volgens Spaceworks kweekt een groep wetenschappers in Zwitserland kleine hersenen uit menselijke stamcellen. Ze geloven dat deze hersenen in de toekomst het 'hart' van biologische computers kunnen worden, wat energie bespaart en net als mensen kan leren.

Phòng thí nghiệm nuôi não mini để vận hành máy tính - 1 — Wetenschappers van het FinalSpark-lab gebruiken stamcellen om biologische computers te ontwikkelen (foto: FinalSpark).

In de stad Vevey, in het Zwitserse kanton Vaud, volgen Dr. Fred Jordan en zijn collega's van het FinalSpark-laboratorium een gedurfde koers.

In plaats van conventionele siliciumchips te programmeren, zoeken ze naar manieren om menselijke neuronen daadwerkelijk informatie te laten leren en verwerken. Het uiteindelijke doel is om "levende servers" te creëren die kunnen reageren en onthouden, en die veel efficiënter werken dan de huidige computersystemen.

Van menselijke huidcellen tot kleine hersenen

Bij FinalSpark Labs begint de reis met menselijke huidcellen die legaal zijn verkregen uit klinieken in Japan.

Wetenschappers hebben ze omgezet in stamcellen en deze vervolgens in een speciale omgeving gekweekt, zodat er kleine witte bolletjes ontstonden, organoïden genaamd.

Elke organoïde is ongeveer zo groot als een rijstkorrel, maar bevat duizenden neuronen en andere ondersteunende cellen. Hoewel ze veel minder complex zijn dan het menselijk brein, delen ze dezelfde basisstructuren en elektrische reacties, aldus dr. Flora Brozzi, celbioloog in het onderzoeksteam.

Eenmaal volgroeid, werden de organoïden bevestigd aan kleine elektroden die verbonden waren met een computer. Elke keer dat de experimentator op een toets drukte, werd er een elektrisch signaal door het systeem gestuurd en op een scherm weergegeven als een miniatuurkaart van de neurale activiteit.

Volgens Brozzi is het bewijs dat de neuronen in de organoïden informatie kunnen waarnemen, erop kunnen reageren en geleidelijk leren deze te verwerken.

De grootste uitdaging is om het kunstmatige brein ‘in leven’ te houden

Het functioneren van een klein brein in stand houden is geen gemakkelijke taak. Deze organoïden zijn erg kwetsbaar en vereisen een vrijwel constante aanvoer van voedingsstoffen en een stabiele omgeving.

Na vier jaar testen heeft het FinalSpark-team ervoor gezorgd dat organoïden tot wel vier maanden in leven blijven. Dit is een belangrijke stap voorwaarts op het gebied van biocomputing.

Ze merkten ook een merkwaardig fenomeen op voordat de organoïden stopten met werken: elektrische signalen verschenen vaak in uitbarstingen, zoals een snelle hartslag. Hoewel ze dit niet volledig kunnen verklaren, suggereert het dat de neuronclusters mogelijk een staat van veel complexere interactie hadden bereikt dan voorheen.

De race om lerende computers te creëren

FinalSpark is niet het enige bedrijf dat biologie en technologie combineert. In Australië kondigde Cortical Labs aan dat het een groep kunstmatige neuronen had getraind om het computerspel Pong te spelen.

In de VS zijn onderzoekers aan de Johns Hopkins University ook bezig met de ontwikkeling van ‘minihersenen’ om te leren hoe mensen informatie verwerken. Daarmee wordt de weg vrijgemaakt voor de behandeling van neurologische aandoeningen zoals Alzheimer en autisme.

Dr. Lena Smirnova, die verantwoordelijk is voor het onderzoek aan de Johns Hopkins University, zei dat biocomputers niet bedoeld zijn om bestaande chips volledig te vervangen, maar dat ze mensen zullen helpen bij het simuleren van pathologie, het onderzoeken van medicijnen en het minimaliseren van het gebruik van dieren bij experimenten.

Deskundigen schatten dat de technologie van ‘hersenontwikkeling voor rekenen’ nog in de kinderschoenen staat.

Maar het potentieel is enorm. Ooit zouden deze "hersenen in een reageerbuis" de basis kunnen vormen voor computersystemen die leren, onthouden en zich aanpassen, iets wat voorheen alleen mensen konden.

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