„Живи“ компютри: Свързват мини човешки мозъци с чипове
Последно: 23 октомври 2025 г. в 08:37
Биокомпютърните технологии вече не са научна фантастика: лабораторно отгледани „мини-мозъци“ са свързани с електроника, за да решават задачи с много по-ниска консумация на енергия, пише BBC (Би Би Си).
Швейцарската компания FinalSpark и нейните партньори работят с органоиди. Клъстери от живи човешки мозъчни клетки, отгледани от кожни стволови клетки. Те се прикрепят към електроди и се използват за изпълнение на прости изчислителни задачи.
Тази технология се нарича биокомпютъринг или „wetware“.
Основава се на идеята, че биологичната ефективност на човешкия мозък може да бъде използвана за създаване на изцяло нов вид процесор.
FinalSpark, стартираща компания, базирана в швейцарския град Веве, е един от пионерите в тази област.
Компанията е съоснована от д-р Фред Джордан.
„Вместо да се опитваме да имитираме мозъка със силиций, нека използваме истинския мозък.“, коментира Джордан, цитиран от AFP.
Органоидите, които използват, са направени от човешки кожни клетки, които се препрограмират в стволови клетки и след това се развиват в неврони.
Органоидът, с размери на мозъка на плодова мушица, съдържа около 10 хил. неврона.
Малка част от 100-те милиарда неврона в човешкия мозък, но може да проявява основни форми на учене и реакция на електрическа стимулация.
В лаборатория FinalSpark органоидите се поддържат живи в хранителен разтвор и са свързани с електроди, които позволяват двупосочна комуникация между живите клетки и компютрите.
Когато учен изпрати електрически импулс, невроните реагират с активност, която може да се сравни с двоични единици и нули в цифровите изчисления.
В лабораторията във Веве Джордан отваря вратата на инкубатор, съдържащ 16 органоида, свързани чрез мрежа от тръби. Линиите на екран до инкубатора внезапно започват да подскачат, показвайки пик на невронна активност.
Учените не знаят защо се случва това – органоидите нямат сетива, така че реакцията остава необяснима.
„Все още не разбираме как те откриват този отвор“, каза Джордан.
Изследователите проучват начини да накарат тези мини-мозъчни вериги да учат по-ефективно.
Експерименти показват, че органоидите могат да бъдат „възнаградени“ с допамин.
Естествен невротрансмитер, свързан с удоволствието и мотивацията, като по този начин стимулират желаната невронна активност.
Този подход имитира начина, по който човешкият мозък учи чрез своята система за награди и мотивация.
Според Джордан, биологичните неврони са милион пъти по-енергийно ефективни от изкуствените. Това би позволило разработването на процесори, които консумират много по-малко енергия от днешните чипове с изкуствен интелект.
Биомпютърните технологии могат да помогнат за смекчаване на нарастващите енергийни нужди на изкуствения интелект. AI вече оказва влияние върху климата и подтиква някои технологични гиганти да се обърнат към ядрената енергия.
Поддържането на тези живи компютри е изключително деликатно.
Органоидите нямат кръвоносни съдове и не могат да бъдат рестартирани, след като умрат.
Професор Саймън Шулц споделя пред Би Би Си, че учените все още не знаят как да ги поддържат напълно, което е голямо предизвикателство.
Органоидите на FinalSpark в момента могат да оцелеят до четири до шест месеца. Преди да умрат е регистриран внезапен скок на невронна активност. Джордан го описва като „последен скок“ преди смъртта.
FinalSpark работи с десет университета по света и можете да гледате невронната активност на живо на техния уебсайт.
Един от сътрудниците, изследователят Бенджамин Уорд-Чериър от университета в Бристъл, използва органоид като „мозък“ на прост робот, който може да различава брайловите букви.
Той обаче предупреждава, че работата с такива системи е изключително взискателна. Трудно е да се кодират данни, които органоидът може да „разбере“ и след това да интерпретира изхода им.
И други изследователи провеждат подобни експерименти.
В университета „Джонс Хопкинс“ в САЩ д-р Лена Смирнова използва органоиди, за да изучава неврологични разстройства като аутизъм и болестта на Алцхаймер. Целта е разработване на нови терапии.
Тя смята, че биокомпютрите са по-скоро „визия за бъдещето“, отколкото практичен заместител на силициевите чипове, но това може да се промени значително през следващите две десетилетия.
Експертите подчертават, че тези мини-мозъчни вериги не са съзнателни.
Органоидите нямат рецептори за болка или структурите, необходими за съзнание.
FinalSpark работи със специалисти по етика, за да гарантира, че изследването остава в рамките на ясно определени морални граници.
