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.
