16 οργανοειδή ανθρώπινων εγκεφάλων «τρέχουν» τον πρώτο «ζωντανό» υπολογιστή

Η ελβετική εταιρεία Final Spark παρουσίασε την πρώτη παγκοσμίως «πλατφόρμα βιοεπεξεργασίας» ονόματι Neuroplatform, η οποία χρησιμοποιεί οργανοειδή ανθρώπινων εγκεφάλων αντί για τσιπ πυριτίου για την εκτέλεση υπολογιστικών εργασιών. Αυτά τα μικροσκοπικά εγκεφαλικά οργανοειδή, τα οποία καλλιεργούνται σε εργαστήριο, υπόσχονται να φέρουν επανάσταση στην τεχνολογία, χρησιμοποιώντας πολύ λιγότερη ενέργεια.

Σύμφωνα με την εταιρεία, τα 16 οργανοειδή εγκεφάλων που χρησιμοποιούνται στην πλατφόρμα καταναλώνουν ένα εκατομμύριο φορές λιγότερη ενέργεια από τα συμβατικά συστήματα πυριτίου. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό δεδομένων των υψηλών ενεργειακών απαιτήσεων που έχουν τα σύγχρονα μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης, όπως το GPT-3 της OpenAI, η εκπαίδευση του οποίου κατανάλωσε 10 GWh ενέργειας – ποσότητα ενέργειας που ξεπερνά την ετήσια κατανάλωση μιας μέσης ευρωπαϊκής πόλης.

16 lab-grown brains run world’s first ‘living computer’ in Switzerlandhttps://t.co/fqtBMBEgtU

— Interesting Engineering (@IntEngineering) May 28, 2024

Η Final Spark προσφέρει στους ερευνητές την ευκαιρία να δοκιμάσουν την απόδοση αυτών των βιοεπεξεργαστών μέσω του Neuroplatform. Η πλατφόρμα συνδυάζει υλικό, λογισμικό και βιολογία, δημιουργώντας έτσι αυτό που αποκαλείται «wetware». Το πρωτοποριακό setup της πλατφόρμας περιλαμβάνει Πολύ-Ηλεκτροδιακές Διατάξεις (MEA) που φιλοξενούν τα τρισδιάστατα οργανοειδή εγκεφάλου. Κάθε MEA διαθέτει τέσσερα οργανοειδή που αλληλεπιδρούν με οκτώ ηλεκτρόδια για τη διέγερση και την καταγραφή των δεδομένων. Η μετάδοση των δεδομένων γίνεται μέσω μετατροπέων με ανάλυση 16 bit και συχνότητα 30 kHz, ενώ ένα σύστημα μικρορευστών διατηρεί τα MEA ζωντανά, και κάμερες καταγράφουν τη συνολική λειτουργία τους.

Παρά τα πλεονεκτήματα, η τεχνολογία αντιμετωπίζει το πρόβλημα της γήρανσης των ζωντανών οργανοειδών. Ενώ αρχικά η διάρκεια ζωής τους ήταν μόλις μερικές ώρες, η Final Spark έχει καταφέρει να επεκτείνει αυτή την περίοδο στις 100 ημέρες. Η πλατφόρμα Neuroplatform είναι διαθέσιμη σε ερευνητικά ιδρύματα για σκοπούς έρευνας και ανάπτυξης, και η Final Spark φιλοδοξεί να δημιουργήσει σύντομα τον πρώτο ζωντανό επεξεργαστή.

Τα ευρήματα της έρευνας δημοσιεύτηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Frontiers in Artificial Intelligence.