В лаборатории выращивают «мини-мозги» для управления компьютерами

(Дэн Три) - Каждый кластер «мини-мозга» подключен к цепям и компьютерам, что открывает перспективу появления поколения биологических компьютеров, которые смогут учиться, запоминать и потреблять во много раз меньше энергии, чем современные технологии.

По данным Spaceworks , группа швейцарских учёных выращивает миниатюрные мозги из человеческих стволовых клеток. Они считают, что в будущем такие мозги могут стать «сердцем» биологических компьютеров, помогая экономить энергию и учиться подобно людям.

Ученые из лаборатории FinalSpark используют стволовые клетки для разработки биологических компьютеров (Фото: FinalSpark).

В городе Веве, кантон Во, Швейцария, доктор Фред Джордан и его коллеги из лаборатории FinalSpark исследуют смелое направление.

Вместо программирования обычных кремниевых чипов они ищут способы заставить человеческие нейроны действительно учиться и обрабатывать информацию. Конечная цель — создать «живые серверы», способные реагировать и запоминать, работающие гораздо эффективнее современных компьютерных систем.

От клеток человеческой кожи до крошечных мозгов

В лабораториях FinalSpark путешествие начинается с клеток человеческой кожи, легально полученных из клиник Японии.

Ученые превратили их в стволовые клетки, а затем культивировали их в специальной среде для формирования небольших белых сфер, называемых органоидами.

Каждый органоид размером примерно с рисовое зерно, но содержит тысячи нейронов и других вспомогательных клеток. Хотя они гораздо менее сложны, чем человеческий мозг, у них те же базовые структуры и электрические реакции, говорит доктор Флора Броцци, клеточный биолог из исследовательской группы.

После созревания органоиды были прикреплены к крошечным электродам, подключенным к компьютеру. Каждый раз, когда экспериментатор нажимал клавишу, через систему передавался электрический сигнал, отображавшийся на экране в виде миниатюрной карты нейронной активности.

По словам Броцци, это доказательство того, что нейроны в органоидах могут воспринимать, реагировать и постепенно учиться обрабатывать информацию.

Самая большая проблема — поддерживать искусственный мозг «живым».

Поддержание функционирования крошечного мозга — непростая задача. Эти органоиды очень хрупкие и требуют практически постоянного поступления питательных веществ и стабильной среды.

После четырех лет испытаний команда FinalSpark помогла органоидам жить до четырех месяцев, что стало значительным шагом вперед в области биокомпьютерных технологий.

Они также отметили необычное явление, наблюдавшееся до того, как органоиды перестали работать: электрические сигналы часто возникали всплесками, похожими на учащённое сердцебиение. Хотя они не могут полностью объяснить это явление, оно предполагает, что нейронные кластеры, возможно, достигли состояния гораздо более сложного взаимодействия, чем прежде.

Гонка за создание обучающихся компьютеров

FinalSpark — не единственная компания, развивающая идею объединения биологии и технологий. В Австралии компания Cortical Labs объявила об обучении группы искусственных нейронов играть в компьютерную игру Pong.

В США исследователи из Университета Джонса Хопкинса также разрабатывают «мини-мозг», чтобы изучить, как люди обрабатывают информацию, тем самым прокладывая путь к лечению неврологических заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера или аутизм.

Доктор Лена Смирнова, которая руководит исследованиями в Университете Джонса Хопкинса, заявила, что биокомпьютеры не предназначены для полной замены существующих чипов, но помогут людям моделировать патологии, исследовать лекарства и минимизировать использование животных в экспериментах.

По оценкам экспертов, технология «выращивания мозга для вычислений» пока находится на самой ранней стадии развития.

Но потенциал огромен. Однажды эти «мозги в пробирке» могут стать основой для компьютерных систем, способных учиться, запоминать и адаптироваться, что раньше было доступно только людям.

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