Мозг в пробирке играет в Pong: как работают биокомпьютеры и зачем инвесторы вкладывают в них миллионы

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Пока весь мир зачарованно следит за успехами ChatGPT и спорит о восстании машин, в тени лабораторий назревает технология куда более странная. Или, точнее, куда более пугающая. Ученые начинают понимать: чтобы создать настоящий интеллект, кремниевых чипов может не хватить. Пришло время вернуться к истокам — живым клеткам человеческого мозга.


Искусственный интеллект сегодня — это гигаватты электричества, гигантские дата-центры и жесткие физические ограничения, из-за которых исследователи упираются в потолок. И пока одни ищут способ уменьшить транзисторы, другие задают вопрос: зачем изобретать велосипед, если природа уже создала идеальный вычислительный процессор? Он компактный, энергоэффективный и… живой.

Мозг на чипе, вольная интерпретация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Добро пожаловать в эру биокомпьютеров, когда научная фантастика постепенно переростает в бизнес-план.

От плоской чашки Петри к 3D-мозгу

Чтобы понять, как мы дошли до жизни такой, нужно отмотать пленку на 50 лет назад. Полвека нейробиологи выращивали нейроны на плоских массивах электродов. Процесс довольно скучный, но полезный: можно было смотреть, как клетки «вспыхивают» сигналами.

В начале 2000-х появились первые попытки диалога. Кроме регистрации сигналов нейронов, ученые начали посылать им сигналы обратно. Это были первые неуклюжие шаги к биогибридному компьютеру. Но настоящий прорыв случился в 2013 году.

Биология вышла на следующий уровень. Ученые доказали, что стволовые клетки могут самоорганизовываться в сложные 3D-структуры — мозговые органоиды. Это не просто кучка клеток, это миниатюрная, упрощенная модель ткани мозга. Добавьте сюда технологию «орган-на-чипе» (устройства, имитирующие физиологию тела), и вы получите идеальный полигон для экспериментов.

Сегодня органоиды — это рутина фармацевтов. На них тестируют лекарства и изучают болезни. Но активность этих сгустков ткани оставалась хаотичной. До недавнего времени.


Снимок органоида в процессе развития, сделанный под световым микроскопом (Brightfield). Видны формирующиеся сложные структуры ткани. Человеческие мозговые органоиды — это небольшие шарики из клеток мозга, размером от макового зерна до горошины. По своей структуре и электрической активности они имитируют настоящую мозговую ткань. Поскольку в лабораторных условиях они могут жить месяцами, на них удобно изучать развитие болезней нервной системы: например, вируса Зика, болезни Альцгеймера или синдрома Дауна. Ученые из NIH даже использовали клетки кожи человека для создания первых «мини-мозгов», чтобы изучать редкую и смертельную болезнь Крейтцфельдта-Якоба (CJD).
Автор: by NIH Image Gallery, Public Domain Mark Источник: www.flickr.com
Понг в пробирке и «Органоидный интеллект»

В 2022 году компания Cortical Labs из Мельбурна взорвала инфополе. Они взяли культуру нейронов, подключили ее к компьютеру и… научили играть в Pong.

Да, это та самая примитивная аркада с двумя палочками и шариком. Но играли не алгоритмы, а живые клетки. В замкнутом цикле: они получали сигнал о положении мяча и отправляли сигнал для движения ракетки. Таким образом они обучались.

Авторы работы тут же вбросили термин «воплощенный разум» (embodied sentience), чем вызвали ярость академического сообщества. Нейробиологи обвинили их в хайпе и этической небрежности. «Разум» — слово громкое. Год спустя ученые договорились на более аккуратный термин — «органоидный интеллект» (OI).

Звучит красиво, но давайте честно:

  1. Это не сознание, и даже близко.
  2. Это не мышление, а адаптивная реакция на раздражитель.
  3. Это самый начальный и примитивный этап развития технологии.
IEEE Spectrum
Зачем это нужно? (Деньги и три тренда)

Почему эта тема взлетела именно сейчас? Ответ прост: деньги и технологии встретились в одной точке.

  • Венчурное безумие: инвесторы ищут «новую нефть» рядом с ИИ. Любая идея, обещающая прорыв в вычислениях, получает чек.
  • Зрелость биотеха: выращивать мозговую ткань стало проще и дешевле. Фармацевтика уже проложила рельсы.
  • Нейроинтерфейсы: граница между мозгом и машиной стирается. Мы морально готовы (ну или почти) к тому, что провода могут входить в живую ткань.

Гонка уже началась. Швейцарская FinalSpark дает удаленный доступ к своим нейронам через облако. Австралийцы из Cortical Labs готовят настольный биокомпьютер CL1. А в Калифорнийском университете в Сан-Диего вообще планируют использовать органоиды для предсказания разливов нефти в Амазонке к 2028 году.

Этика Франкенштейна

И вот здесь мы подходим к главному. К той самой неудобной зоне, где технологии обгоняют мораль.

Пока мы говорим о примитивных реакциях, все спокойны. Но цель индустрии — усложнять системы. Делать их мощнее, умнее, проще говоря — человечнее.

  • В какой момент сгусток человеческих клеток получает права?
  • Может ли биокомпьютер чувствовать боль, если мы стимулируем его неправильно?
  • Как регулировать устройство, которое по факту является живым существом, выполняющим функции видеокарты?

На фоне Илона Маска с его нейрочипами и трансгуманистических грез эти вопросы из философских рано или поздно станут юридическими.

Демонстрация Neuralink на физической модели (с имитацией мозгового вещества и сосудов внутри черепа).
Автор: by Steve Jurvetson, CC BY 2.0 Источник: www.flickr.com
Что дальше?

Не ждите, что завтра ваш ноутбук попросит еды. Биокомпьютеры находятся в младенческом состоянии. Они умеют играть в простые игры и распознавать базовую речь, но до реальной конкуренции с кремнием им далеко.


Однако ближайшее будущее биовычислений — не в замене вашего настольного ПК, а в гибридных системах. Органоиды могут стать идеальными моделями для токсикологии, предсказывать приступы болезни или тестировать влияние химикатов на мозг так, как ни одна компьютерная симуляция не сможет.

Мы стоим на пороге очень непривычного нам мира. Наступит ли пора, где граница между «вычисляет» и «думает», между «устройством» и «существом» окончательно исчезнет? Возможно, именно в этой серой зоне и родится настоящий искусственный интеллект. А вот насколько «искусственным» он будет на самом деле — вопрос открытый.

Читайте также

Новости

Публикации