Dimenticati i Semiconduttori: Gli Scienziati Costruiscono la Prossima Generazione di Computer da Cellule Cerebrali Viventi
Blob di neuroni umani coltivati in laboratorio stanno giocando ai videogiochi, guidando robot attraverso labirinti e suggerendo un futuro dove l'intelligenza "artificiale" è fatta di carne, non di silicio.
Punti chiave
- Gli organoid cerebrali, minuscoli grappoli di neuroni umani coltivati in laboratorio, grosso modo della grandezza di un seme di chia, contengono già fino a 5 milioni di cellule e producono attività elettrica simile alle onde cerebrali di un bambino prematuro.
- Una startup di Melbourne ha utilizzato organoid per giocare ai videogiochi Pong e Doom; i ricercatori dell'Università della California a San Diego li stanno utilizzando per guidare robot attraverso labirinti.
- I ricercatori della Johns Hopkins University stanno costruendo sistemi di biocomputing, dispositivi fisici che combinano tessuto organoid vivente con hardware elettronico.
- Gli organoid coltivati dalle cellule di donatori autistici stanno aiutando gli scienziati a studiare come lo sviluppo neurale differisce nei bambini autistici, una ricerca che potrebbe eventualmente trasformare il modo in cui la condizione viene compresa e trattata.
- Attualmente nessuna legge federale sulla protezione degli animali copre gli organoid cerebrali, ma i bioeticisti avvertono che le regole dovranno essere aggiornate se gli organoid continueranno a crescere in complessità.
La tua pelle può sviluppare un cervello. Ovviamente non uno completo, ma un grappolo funzionante di diversi milioni di neuroni che trasmettono segnali elettrici e generano onde cerebrali. Gli scienziati chiamano questi grappoli organoid cerebrali umani, cioè modelli di organi miniaturizzati coltivati in laboratorio, e li producono da anni.
Adesso li stanno mettendo al lavoro.
Cosa stanno effettivamente facendo gli organoid cerebrali?
Gli organoid vengono utilizzati per giocare ai videogiochi, guidare robot e formare i nuclei dei primi biocomputer, computer che utilizzano tessuto biologico invece di componenti puramente elettroniche. Una startup di Melbourne ha fatto giocare ai videogiochi Pong e Doom gli organoid. Presso l'Università della California a San Diego (UCSD), li stanno usando per guidare robot a forma di ragno attraverso labirinti.
Il biologo dello sviluppo Alysson Muotri dirige il programma di organoid presso il Sanford Stem Cell Institute dell'UCSD. Il suo laboratorio coltiva decine di migliaia di organoid, mantenendoli a temperatura corporea per mesi. Ognuno è approssimativamente della grandezza del cervello di un'ape, con circa 2,5 milioni di neuroni vivi all'interno di un blob color muco che potresti perdere in una piastra di Petri.
Gli organoid di Muotri rispondono agli impulsi elettrici, li ricordano e iniziano ad anticiparli. "Qualunque ambiente tu metta loro davanti, la prima cosa che fanno è tentare di connettersi", ha detto a Wired AI, che ha riportato questa ricerca in profondità per primo.
Creare un organoid non richiede un intervento chirurgico. Un piccolo campione di pelle (o sangue, capelli o denti) è sufficiente. I tecnici di laboratorio introducono proteine speciali nelle cellule adulte, che le riportano a uno stato embrionale, completamente nuovo. Da lì, quelle cosiddette cellule staminali pluripotenti indotte, cellule che sono state chimicamente ripristinate in modo da poter diventare quasi qualsiasi tipo di tessuto, possono essere guidate a diventare neuroni.
La motivazione personale di Muotri è l'autismo. Suo figlio diciottenne è autistico e ha bisogno di assistenza ventiquattro ore su ventiquattro. Coltivando organoid dalle cellule di donatori autistici, incluso suo figlio, Muotri spera di vedere esattamente dove lo sviluppo neurale diverge dai modelli tipici. La ricerca precedente si basava fortemente sui topi, il che rendeva difficili i confronti con lo sviluppo cerebrale umano.
Ci sono preoccupazioni etiche?
Al momento, gli organoid occupano una zona grigia legale. Non sono persone e non sono animali, quindi nessuna regola federale sulla protezione degli animali si applica a loro. John Evans, sociologo e co-direttore dell'Institute for Practical Ethics dell'UCSD, lo dice senza ambiguità: attualmente non è richiesto alcun permesso per condurre esperimenti su di loro.
I bioeticisti stanno comunque osservando attentamente. Se gli organoid continueranno a crescere in complessità, le regole dovranno essere riconsiderate. La domanda più complicata è se un organoid potrebbe mai essere consapevole. La maggior parte dei filosofi della mente sostiene che la consapevolezza richieda un corpo e un'esperienza vissuta, nessuna delle quali un blob in una provetta possiede. Comunque, la domanda non è più puramente teorica.
| Gruppo di ricerca | Cosa stanno facendo gli organoid | Scala |
|---|---|---|
| UCSD (laboratorio Muotri) | Guida di robot, ricerca sull'autismo, studi sulla radiazione spaziale | Decine di migliaia coltivati contemporaneamente |
| Startup di Melbourne | Giocare a Pong e Doom | Prototipo su scala di laboratorio |
| Johns Hopkins | Prototipi di chip di biocomputing | Hardware in fase iniziale |
| Vari laboratori | Test di farmaci, modellazione di malattie | Diffuso, di routine |
Cosa significa questo per le persone comuni?
Per la maggior parte delle persone, questa ricerca è lontana anni dal toccare la vita quotidiana. Il suo impatto più immediato è medico: test più rapidi e accurati di nuovi farmaci e una comprensione più profonda di condizioni come l'autismo. L'aspetto del computing è molto più lontano.
Ciò che sfida è l'idea che l'intelligenza, artificiale o meno, debba essere costruita dal silicio. Vale la pena tenere presente questo mentre i titoli si concentrano sull'ultimo chatbot.
L'interpretazione onesta: la storia di AI più interessante in questo momento potrebbe non riguardare affatto un computer.
