Laboratorium odlar "minihjärnor" för att driva datorer

(Dan Tri) – Varje "minihjärnkluster" är kopplat till kretsar och datorer, vilket öppnar upp möjligheten för en generation av biologiska datorer som kan lära sig, komma ihåg och förbruka många gånger mindre energi än dagens teknik.

Enligt Spaceworks odlar en grupp forskare i Schweiz små hjärnor från mänskliga stamceller. De tror att dessa hjärnor i framtiden kan bli "hjärtat" i biologiska datorer, vilket hjälper till att spara energi och lära sig som människor.

Forskare vid FinalSpark-labbet använder stamceller för att utveckla biologiska datorer (Foto: FinalSpark).

I staden Vevey, i kantonen Vaud, Schweiz, följer Dr. Fred Jordan och hans kollegor vid FinalSpark-laboratoriet en djärv riktning.

Istället för att programmera konventionella kiselchips letar de efter sätt att få mänskliga neuroner att faktiskt lära sig och bearbeta information. Det slutgiltiga målet är att skapa "levande servrar" som kan reagera och komma ihåg, och som fungerar mycket effektivare än dagens datorsystem.

Från mänskliga hudceller till små hjärnor

På FinalSpark-labbet börjar resan med mänskliga hudceller som lagligt erhållits från kliniker i Japan.

Forskare förvandlade dem till stamceller och odlade dem sedan i en speciell miljö för att bilda små vita sfärer som kallas organoider.

Varje organoid är ungefär lika stor som ett riskorn men innehåller tusentals neuroner och andra stödjande celler. Även om de är mycket mindre komplexa än den mänskliga hjärnan, delar de samma grundläggande strukturer och elektriska reaktioner, säger Dr. Flora Brozzi, cellbiolog i forskargruppen.

När organoiderna var mogna fästes de vid små elektroder som var anslutna till en dator. Varje gång försöksledaren tryckte på en tangent överfördes en elektrisk signal genom systemet och visades på en skärm som en miniatyrkarta över neural aktivitet.

Enligt Brozzi är det bevis på att neuronerna i organoiderna kan känna av, reagera på och gradvis lära sig att bearbeta information.

Den största utmaningen är att hålla den artificiella hjärnan "vid liv"

Att upprätthålla funktionen hos en liten hjärna är ingen lätt uppgift. Dessa organoider är mycket ömtåliga och kräver en nästan konstant tillförsel av näringsämnen och en stabil miljö.

Efter fyra års tester har FinalSpark-teamet hjälpt organoider att leva i upp till fyra månader, ett betydande steg framåt inom bioberäkningsområdet.

De noterade också ett säreget fenomen innan organoiderna slutade fungera: elektriska signaler uppträdde ofta i utbrott som ett snabbt hjärtslag. Även om de inte helt kan förklara detta, tyder det på att neuronklustren kan ha nått ett tillstånd av mycket mer komplex interaktion än tidigare.

Kapplöpningen om att skapa lärande datorer

FinalSpark är inte det enda företaget som driver idén att kombinera biologi och teknologi. I Australien meddelade Cortical Labs att de hade tränat en grupp artificiella neuroner att spela datorspelet Pong.

I USA utvecklar forskare vid Johns Hopkins University också ”minihjärnor” för att lära sig hur människor bearbetar information, och därigenom banar väg för behandling av neurologiska sjukdomar som Alzheimers eller autism.

Dr. Lena Smirnova, som ansvarar för forskningen vid Johns Hopkins University, sa att biodatorer inte är avsedda att helt ersätta befintliga chips, utan kommer att hjälpa människor att simulera patologi, undersöka läkemedel och minimera användningen av djur i experiment.

Experter bedömer att tekniken för ”hjärnodling för beräkning” fortfarande är i ett mycket tidigt skede.

Men potentialen är enorm. En dag kan dessa ”hjärnor i ett provrör” bli grunden för datorsystem som lär sig, kommer ihåg och anpassar sig, något som bara människor har kunnat göra tidigare.

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