Забудьте о кремнии: учёные создают следующее поколение компьютеров из живых клеток мозга

Ключевые моменты

• Органоиды мозга — крошечные выращиваемые в лаборатории скопления человеческих нейронов размером примерно с семя чиа — уже содержат до 5 миллионов клеток и генерируют электрическую активность, аналогичную мозговым волнам недоношенного младенца.
• Стартап в Мельбурне использовал органоиды для игры в видеоигры Pong и Doom; исследователи Университета Калифорнии в Сан-Диего используют их для управления роботами в лабиринтах.
• Исследователи Университета Джонса Хопкинса строят биокомпьютерные системы — физические устройства, которые сочетают живую ткань органоида с электронным оборудованием.
• Органоиды, выращенные из клеток доноров с аутизмом, помогают учёным изучать, чем нейральное развитие аутичных детей отличается от типичного развития. Это исследование может в конечном итоге изменить представление об этом состоянии и методы его лечения.
• В настоящее время федеральный закон о защите животных не распространяется на органоиды мозга, однако биоэтики предупреждают, что при продолжении роста сложности органоидов правила потребуют обновления.

Ваша кожа может вырастить мозг. Разумеется, не полноценный, но действующий скопление из нескольких миллионов нейронов, которые генерируют электрические сигналы и производят мозговые волны. Учёные называют эти скопления органоидами человеческого мозга, то есть миниатюрными лабораторными моделями органов, и создают их уже много лет.

Теперь они начинают их использовать.

Что органоиды мозга на самом деле делают?

Органоиды используются для игры в видеоигры, управления роботами и функционирования в качестве ядер ранних биокомпьютеров — компьютеров, которые используют биологическую ткань вместо исключительно электронных компонентов. Мельбурнский стартап использует органоиды для игры в Pong и Doom. В Университете Калифорнии в Сан-Диего (UCSD) они управляют похожими на пауков роботами в лабиринтах.

Биолог развития Алиссон Муотри возглавляет программу по органоидам в Санфордском институте стволовых клеток UCSD. Его лаборатория выращивает органоиды десятками тысяч, поддерживая их при температуре тела в течение месяцев. Каждый примерно размером с мозг пчелы, содержит около 2,5 миллионов живых нейронов внутри покрытого слизью комка, который легко потеряется в чашке Петри.

Органоиды Муотри реагируют на электрические импульсы, запоминают их и начинают их предчувствовать. «В какой бы среде вы их ни разместили, первое, что они делают — пытаются установить связь», — рассказал он изданию Wired AI, первым опубликовавшему это исследование в деталях.

Создание органоида не требует хирургического вмешательства. Достаточно небольшого образца кожи (или крови, волос или зубов). Лабораторные техники вводят в клетки взрослого человека специальные белки, которые возвращают их в эмбриональное состояние чистого листа. Затем эти так называемые индуцированные плюрипотентные стволовые клетки — клетки, которые химически переформатированы и могут стать почти любым типом ткани — можно побудить к превращению в нейроны.

Личная мотивация Муотри — аутизм. Его 18-летний сын аутичен и требует круглосуточного ухода. Выращивая органоиды из клеток доноров с аутизмом, в том числе своего сына, Муотри надеется увидеть, в каких именно местах нейральное развитие отклоняется от типичных закономерностей. Более ранние исследования сильно опирались на мышей, что затрудняло сравнение с развитием человеческого мозга.

Должны ли люди беспокоиться об этике?

На данный момент органоиды находятся в правовом сером поле. Они не люди и не животные, поэтому никакие федеральные правила защиты животных на них не распространяются. Социолог Джон Эванс, сопредседатель Института практической этики UCSD, выражается прямо: на данный момент не требуется никакого разрешения для проведения на них экспериментов.

Однако биоэтики внимательно наблюдают за ситуацией. Если органоиды продолжат расти в сложности, правила потребуют переосмысления. Более сложный вопрос — может ли какой-либо органоид когда-либо быть сознательным. Большинство философов разума утверждают, что сознание требует тело и жизненный опыт, ни того, ни другого у комка в стеклянной пробирке нет. Тем не менее, вопрос перестал быть чисто теоретическим.

Что это означает для обычных людей?

Для большинства людей это исследование ещё много лет не будет влиять на повседневную жизнь. Ближайшее воздействие медицинское: более быстрое и точное тестирование новых лекарств и более глубокое понимание состояний, таких как аутизм. Угол зрения на вычисления намного дальше.

Что это действительно ставит под сомнение, так это идею о том, что интеллект, искусственный или иной, должен быть построен на кремнии. Об этом стоит помнить, когда заголовки зацикливаются на последнем чат-боте.

Честный вывод: самая интересная история об ИИ прямо сейчас может вообще не иметь отношения к компьютеру.