Vědci se pokoušejí nahradit počítače miniaturními lidskými mozečky

Lidský mozek spotřebuje milionkrát méně energie než stejně výkonný počítač. Proto se teď švýcarská laboratoř pokouší vyvinout specializované mozkové tkáně nazývané organoidy, jež mohou fungovat podobně jako počítače.

Lidský mozek je nejsložitějším „zařízením“ v celém vesmíru. Několik kilogramů tkáně je mnohem efektivnějším nástrojem než jakýkoliv známý počítač. Proto celá řada vědeckých týmů zkoumá, jestli by se mozková spojení nedala využít právě jako „hardware“, na kterém poběží normální počítačové programy.

Podle agentury AFP je jeden takový „lidský počítač“ ve švýcarském městečku Vevey. Jako primitivní počítačové procesory zde slouží takzvané mozkové organoidy – shluky mozkové tkáně, které se dají vytvořit v laboratoři.

Lidé, kteří se o ně starají, nemají stejnou práci jako klasičtí počítačoví vědci. Musejí hlavně zajistit, aby se tyto procesory udržely zdravé: nedají se totiž na rozdíl od klasického počítače restartovat a navíc stárnou a nakonec zemřou. Zakladatel tohoto start-upu FinalSpark Fred Jordan uvedl, že má tato biotechnologie potenciál nahradit velké počítače, na nichž se trénují například AI, pomocí buněčných čipů, čímž by vznikla skutečná umělá inteligence.

Lidský mozek je efektivnější

Mezi další potenciální výhody mozkových počítačů by mohlo být ušetření obřích nákladů na energie, jež jsou nyní s umělými inteligencemi spojené.

„Biologické neurony jsou milionkrát energeticky účinnější než umělé neurony,“ tvrdí Jordan. Na rozdíl od masivně poptávaných čipů pro AI, které vyrábí jen několik společností jako Nvidia, je lze také nekonečně reprodukovat v laboratoři s poměrně nízkými nároky – prostě vyrostou z vyživovaných buněk.

To je ale zatím velmi vzdálená budoucnost: prozatím je totiž výpočetní výkon této technologie velmi daleko od toho, aby mohl konkurovat hardwaru, který řídí svět.

Velké asi jako mozek larvy octomilky

Aby mohla společnost FinalSpark vyrobit své „bioprocesory“, nejprve nakupuje kmenové buňky. Tyto takzvané pluripotentní buňky, které byly původně lidskými kožními buňkami od anonymních dárců, se mohou proměnit v jakoukoli buňku v těle, včetně neuronů.

A právě těmi se pak v laboratořích stávají. Nakonec je vědci shlukují do maličkých, jen několik milimetrů velkých shluků zvaných mozkové organoidy. Jsou velké asi jako mozek larvy octomilky. V laboratoři jsou tyto buňky pod přísným dozorem: elektrody sledují, jak si tyto buňky vyměňují mezi sebou informace. A nejen to.

Stejné elektrody totiž mohou mini-mozečky také stimulovat k větší aktivitě. Tím napodobují chování počítačů. Mini-mozečky ze Švýcarska už využívají asi desítky světových univerzit k nejrůznějším experimentům. Například v Bristolu z nich vytvořili mozek jednoduchého robota, který umí číst Braillovo písmo.

Náročný výzkum

Tento výzkum je nesmírně složitý, mozečky se nedají programovat stejně snadno jako počítače, buňky se spíše učí podobně jako živé organismy. A navíc mají všechny slabiny organického života: mohou onemocnět, zranit se, hladovět – a hlavně vždy po nějaké době, maximálně půl roce, „zemřou“.

Tyto shluky neuronů ale mají i jiné využití. Například na Univerzitě Johnse Hopkinse ve Spojených státech se tyto organoidy používají ke studiu mozkových onemocnění, jako je autismus a Alzheimerova choroba, s nadějí, že se najdou nové způsoby léčby.

Takzvaný biocomputing je podle AFP v současné době spíše „vzdušným zámkem“, na rozdíl od snadno dosažitelných využití této technologie v biomedicínském výzkumu – ale to se může v příštích dvaceti letech dramaticky změnit.

Agentura oslovila i řadu nezávislých odborníků, kteří se neobávají toho, že by si miniaturní mozečky byly schopné vyvinout cokoliv spojeného s vědomím. Mozečky jsou příliš malé na to, aby v nich takové procesy mohly probíhat. Přesto FinalSpark spolupracuje s etiky, kteří pro něj téma studují. Uklidňují vědce, že organoidy mají asi 10 tisíc neuronů, zatímco lidský mozek jich má 100 miliard. Organoidy přesto nemají receptory bolesti.

Vědci přiznávají, že řada věcí ohledně lidských mini-mozečků je pro ně dodnes nepochopitelná. „Stále nechápeme, jak detekují otevření dveří,“ přiznal Jordan. Když se otevřou dveře od inkubátoru, kde jsou umístěné, ukáží elektrody zvýšení aktivity. To by ale nemělo být možné, protože organoidy nemají žádné smysly a tato činnost by pro ně měla být nemožná.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Jako ježek bez klece. Vědci hledají, jak opravdu vypadají černé díry

Přestože se už několik let daří získávat snímky černých děr, podle vědců to nejsou samotné díry, jen jejich stíny. Díky novým datům se pokoušejí vytvořit modely toho, jak by mohly tyto objekty vypadat.
před 5 hhodinami

„Žádný kout planety nezůstane nedotčen.“ Summit v Brazílii se zabývá klimatem

V brazilském městě Belém začal ve čtvrtek dvoudenní summit před klimatickou konferencí OSN COP30, která se tam bude konat od 10. do 21. listopadu. Šéf OSN António Guterres na úvod summitu vyzval zejména bohaté země k rychlejším a účinnějším krokům proti globálnímu oteplování. Brazilský prezident Luiz Inácio Lula da Silva při zahájení summitu vyzval k tomu, aby se méně peněz dávalo na války a více na ochranu životního prostředí.
včera v 12:15

Největší objevená pavučina světa má přes sto metrů čtverečních

Dva druhy pavouků společně utkaly obří pavučinu, která je skrytá v útrobách balkánské jeskyně. Unikátní ekosystém tvořený dvěma druhy predátorů a jedním druhem kořisti popsal mezinárodní tým přírodovědců, samotnou pavučinu ale našli čeští speleologové.
včera v 11:05

Mývalové na krokodýlech neplují. AI videa ničí vztah k přírodě, varují vědci

Vědci upozorňují na nebezpečí věrohodných videí vytvářených pomocí umělé inteligence, která zobrazují divoká zvířata. Jejich sledování může u dospělých, ale zejména u dětí zhoršit vztah k opravdové přírodě.
včera v 10:23

Datli při bušení do dřeva hekají jako tenisté, aby se udrželi na stromě

Slyšet hekat datla je nemožné. Tyto zvuky přehlušuje bušení do kmene stromu, které může být hlasitější než pneumatické kladivo. Vědci teď popsali, jak je možné, že tito ptáci mohou udeřit až třicetkrát za jedinou sekundu.
6. 11. 2025

Rok 2025 bude podle WMO druhý nebo třetí nejteplejší v dějinách měření

Řada minulých let patřila k těm nejteplejším za dobu, co se provádí měření. Série výjimečných teplot pokračovala i v roce 2025, který bude podle zprávy Světové meteorologické organizace (WMO) o stavu globálního klimatu druhým nebo třetím nejteplejším rokem v historii.
6. 11. 2025

750 milionů na českou vědu. Tři týmy získaly prestižní evropské granty

Překonat genetickou poruchu vedoucí k vážným onemocněním, zkoumat vztah systému politických stran a společenských konfliktů na Blízkém východě a v severní Africe a zjistit, co se stalo s Evropou po pádu Římské říše. To jsou cíle ERC Synergy grantů, které 6. listopadu získaly tři týmy z České republiky. Každý grant získal podporu zhruba dvou set padesáti milionů korun na šest let.
6. 11. 2025

Při průzkumu D55 u Přerova našli archeologové pozůstatky pravěkých vesnic

Pozůstatky několika pravěkých osad, ale i významné nálezy staré až sedm tisíc let objevili archeologové při výzkumu před stavbou dálnice D55 mezi Kokory a Přerovem. Výzkum, který navazuje na skrývky ornice, odhalil přes tři sta archeologických objektů z období od mladší doby kamenné až po dobu železnou. Mezi nejzajímavější nálezy patří rozsáhlý takzvaný hliník ze střední doby bronzové a celý půdorys neolitické stavby, informoval Marek Kalábek z Archeologického centra Olomouc. Stavba druhé části této dálnice by měla začít příští rok.
6. 11. 2025
Načítání...