ΕΦΗ ΑΛΕΒΙΖΟΥ

Πολλοί επιστήμονες θεωρούν τον ανθρώπινο εγκέφαλο ως έναν από τους πιο ισχυρούς και αποδοτικούς υπολογιστές στο γνωστό σύμπαν. Λόγω της ικανότητάς του να εκτελεί πολύπλοκες διαδικασίες με ελάχιστη κατανάλωση ενέργειας, πολλοί ερευνητές έχουν προσπαθήσει να αναπαράγουν τις δομές του σε πυρίτιο, προκειμένου να προωθήσουν πρωτοποριακούς τομείς όπως η τεχνητή νοημοσύνη και η ρομποτική.

Ωστόσο, μια μικρότερη, πιο φρικιαστική ομάδα ερευνητών έχει πειραματιστεί με τον ίδιο τον ανθρώπινο ιστό.

Το σχέδιο ενός κακού από ταινία του James Bond

Είναι δυνατόν να δημιουργηθεί ένας υπολογιστής από ανθρώπινα κύτταρα; Ναι, τουλάχιστον σύμφωνα με μια ελβετική εταιρεία (και μερικά ακαδημαϊκά ερευνητικά εργαστήρια σε όλο τον κόσμο).

Όπως περιγράφεται λεπτομερώς σε μια νέα έκθεση του Nature, μια σειρά βιοϋπολογιστών, γνωστών και ως «οργανοειδή ανθρώπινου εγκεφάλου», λειτουργούν ήδη στις όχθες της λίμνης της Γενεύης.

Ακούγεται σαν το σχέδιο ενός κακού από ταινία του James Bond; Ναι, λίγο. Θα φέρει επανάσταση στο τεχνολογικό τοπίο τα επόμενα χρόνια; Αυτό μένει να το δούμε.

Προς το παρόν, το Dazed συγκέντρωσε όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για τους υπολογιστές που λειτουργούν με ανθρώπινα οργανοειδή.

To trailer της ταινίας «Φράνκενστάϊν» του Γκιγιέρμο ντελ Τόρο

Πρώτα από όλα, τι στο διάολο είναι το οργανοειδές;

Είναι ουσιαστικά ένα σύμπλεγμα τεχνητά καλλιεργημένων κυττάρων, που καλλιεργούνται και τρέφονται από ερευνητές και έχουν σχεδιαστεί για να παίρνουν ένα συγκεκριμένο σχήμα. Για τους σκοπούς της «βιοπληροφορικής», αυτό το σχήμα περιλαμβάνει συνήθως νευρώνες και άλλα κύτταρα που βρίσκονται στον ανθρώπινο εγκέφαλο και στο νευρικό σύστημα.

Οι υποστηρικτές της βιοπληροφορικής πιστεύουν ότι αυτά θα μπορούσαν να αντικαταστήσουν βασικά μέρη των παραδοσιακών υπολογιστών τα επόμενα χρόνια ή δεκαετίες.

Και πώς μετατρέπονται σε υπολογιστή;

Όταν ένας ηλεκτρικός παλμός διέρχεται από τα κύτταρα, μπορεί να τα προκαλέσει να εκπέμψουν με τη σειρά τους ένα ηλεκτρικό σήμα. Επειδή αυτά τα σήματα ακολουθούν συγκεκριμένα μοτίβα, ανάλογα με τα ερεθίσματα, επιτρέπουν στους χρήστες να επικοινωνούν με τα λεγόμενα «brain blobs» και να χρησιμοποιούν αλγόριθμους για να μετατρέπουν την έξοδο τους σε ευανάγνωστη πληροφορία.

Θεωρητικά, αυτό θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή επεξεργαστών που θα αποτελούν τη βάση ενός πολύ πιο σύνθετου υπολογιστικού συστήματος.

Πρέπει να είναι σε θέση να «μαθαίνουν». Όπως και στους ανθρώπους, αυτό μπορεί να περιλαμβάνει την παροχή χημικών ουσιών όπως η ντοπαμίνη στα κύτταρα, για να ενθαρρύνει την επιθυμητή αντίδραση σε ένα συγκεκριμένο είδος εισόδου

 

Αυτό σημαίνει ότι οι δισεκατομμυριούχοι τεχνοκράτες θέλουν να αποκτήσουν τον εγκεφαλό μου;

Όχι (τουλάχιστον όχι για αυτό). Ακριβώς επειδή οι ερευνητές χρησιμοποιούν εγκεφαλικά κύτταρα ως υλικό υπολογιστών, ή «wetware», δεν χρειάζεται να τα πάρουν από έναν άνθρωπο. Αντ’ αυτού, εταιρείες όπως η FinalSpark της Ελβετίας χρησιμοποιούν βλαστικά κύτταρα – μη εξειδικευμένα κύτταρα που μπορούν να επαναπρογραμματιστούν για να γίνουν σχεδόν οποιοδήποτε είδος κυττάρου – και τα μετατρέπουν σε νευρώνες ή σε οποιαδήποτε άλλα κύτταρα χρειάζονται.

Ωστόσο, οι ομοιότητες με τον ανθρώπινο εγκέφαλο είναι σημαντικές. Προκειμένου να αντιμετωπίσουν πιο σύνθετες διαδικασίες, τα οργανοειδή πρέπει να κάνουν κάτι περισσότερο από το να ανταποκρίνονται σε έναν ηλεκτρικό παλμό με ένα αυτόματο αντανακλαστικό.

Πρέπει να είναι σε θέση να «μαθαίνουν». Όπως και στους ανθρώπους, αυτό μπορεί να περιλαμβάνει την παροχή χημικών ουσιών όπως η ντοπαμίνη στα κύτταρα, για να ενθαρρύνει την επιθυμητή αντίδραση σε ένα συγκεκριμένο είδος εισόδου.

Ή μπορεί να περιλαμβάνει την έκθεσή τους σε ηλεκτρικά σήματα – ωραία, τακτικά σήματα για θετικά αποτελέσματα, χαοτικό λευκό θόρυβο για κακά αποτελέσματα – που είναι ο τρόπος με τον οποίο οι επιστήμονες δίδαξαν σε έναν «μίνι εγκέφαλο» 800.000 νευρώνων να παίζει Pong το 2022.

Ποιοι χρησιμοποιούν αυτά τα συστήματα;

Παρά το γεγονός ότι η έδρα της εταιρείας βρίσκεται στις όχθες της Λίμνης της Γενεύης, η εμβέλεια των βιολογικών υπολογιστών είναι εκπληκτικά παγκόσμια. Αυτό είναι δυνατό επειδή η όλη διαδικασία επικοινωνίας με τα κύτταρα γίνεται μέσω ηλεκτρικών σημάτων που μπορούν να ταξιδέψουν σε όλες τις ηπείρους – με άλλα λόγια, οι ερευνητές μπορούν να συνδεθούν και να έχουν απομακρυσμένη πρόσβαση μέσω του διαδικτύου.

Μπορείτε ακόμη και να τους παρακολουθήσετε να εργάζονται σε πραγματικό χρόνο, από απόσταση, αν αυτό σας ενδιαφέρει.

Μέχρι στιγμής, σε μερικές ακαδημαϊκές ομάδες έχει δοθεί δωρεάν πρόσβαση για να εργαστούν με τα συστήματα βιολογικών υπολογιστών, από το Μπρίστολ έως το Βερολίνο και το Ανν Άρμπορ του Μίσιγκαν. Τα αποτελέσματά τους μπορούν να τα δει η εταιρεία και συχνά αφορούν τη δοκιμή του τρόπου με τον οποίο τα όργανα ανταποκρίνονται σε διάφορα ερεθίσματα.

Με 5.000 δολάρια το μήνα, ιδιωτικές εταιρείες ή άτομα μπορούν επίσης να αποκτήσουν αποκλειστική πρόσβαση σε ένα όργανο. «Έχουμε πολύ, πολύ μεγάλες εταιρείες που δραστηριοποιούνται σε μεμονωμένους τομείς που θα θεωρούσατε ότι δεν έχουν καμία σχέση με αυτό», λέει ο συνιδρυτής της FinalSpark, Φρεντ Τζόρνταν, στο Nature. Ωστόσο, η εταιρεία δεν έχει καμία εποπτεία πάνω σε αυτό που πραγματικά κάνουν. Μυστηριώδες!

Είναι πραγματικά καλύτερα από έναν κανονικό υπολογιστή;

Η FinalSpark ισχυρίζεται ότι η βιοπληροφορική είναι «ένα δισεκατομμύριο φορές πιο ενεργειακά αποδοτική» από το τρέχον υπολογιστικό υλικό με βάση το πυρίτιο, κάτι που αποτελεί μια τολμηρή δήλωση.

Προς το παρόν, όμως, οι ερευνητές αναφέρονται στα πειράματά τους ως «απόδειξη της ιδέας» και τίποτα περισσότερο. Ο Τζόρνταν φτάνει στο σημείο να χαρακτηρίσει τα τρέχοντα συστήματα «εντελώς άχρηστα από πρακτική άποψη». Ωστόσο, ελπίζει να είναι μεταξύ των πρωτοπόρων που θα εγκαινιάσουν ένα μέλλον όπως περιγράφεται στον ιστότοπο της FinalSpark, όπου «τα όρια μεταξύ βιολογίας και τεχνολογίας διαλύονται».

Προς το παρόν, αυτό μπορεί να ακούγεται σαν ένας δυστοπικός εφιάλτης -για να μην αναφέρουμε τα ηθικά ζητήματα που προκύπτουν αν συνδυάσουμε αυτή την τεχνολογία με την τεχνητή νοημοσύνη, δημιουργώντας ενδεχομένως ανθρώπινα μυαλά με κάθε έννοια της λέξης.

Ευτυχώς, πιθανότατα δεν θα έχετε σύντομα έναν εγκέφαλο σε ένα βάζο στο γραφείο σας, οπότε έχουμε αρκετό χρόνο για να καταλάβουμε πώς λειτουργούν τα πράγματα.

*Με στοιχεία από dazeddigital.com  | Αρχική Φωτό: Ο Τζέικομπ Ελόρντι σε μια σκηνή από την ταινία «Φράνκενστάϊν» του Γκιγιέρμο ντελ Τόρο. Πηγή: Netflix

Πηγή: in.gr