Zahraje si jednoduché počítačové hry, vyřeší základní matematické úlohy – tím ovšem podobnost cerebrálního organoidu s mozkem průměrného třeťáka končí. Tyto „minimozky“ měří jen několik milimetrů, rostou v laboratorních podmínkách a podívaly se i na Mezinárodní vesmírnou stanici. .

Tato koule mozkové tkáně o průměru kolem 4 milimetrů, vypěstovaná z lidských kmenových buněk, už dnes poskytuje testovací půdu pro vývoj potenciální léčby a sledování jejího vlivu na mozek pacienta. Někteří vědci zacházejí ale ještě dál a chystají se využít schopnost učení těchto tzv. mozkových organoidů.

Uhlík s křemíkem vstupují do hry

V prvním úspěšném experimentu svého druhu, který proběhl v roce 2022, vědci naučili mozkový organoid hrát Pong – jednu z nejstarších videoher, arkádovou verzi elektronického tenisu. Nejprve výzkumníci z australské společnosti Cortical Labs vypěstovali syntetickou neuronovou síť z lidských a myších mozkových buněk na soustavě elektrod, kterou nazvali DishBrain.

Obsahovala kolem 800 000 neuronů, tedy podobně jako mozek včely. Síť byla následně propojena s počítačovým programem, který elektrickými signály buňky aktivoval a přiměl tak hrát počítačovou hru. Na základě dat o tom, zda míček zasáhly, nebo minuly, začaly neurony v rámci pouhých minut samy měnit způsob své hry.

Jak vědci uvedli, vůbec poprvé se umělá biologická neuronová síť naučila samostatně plnit cíleně orientovaný úkol.

Mini-kyborgové

Výpočetní technika a umělá inteligence jsou hnací silou technologické revoluce, dosahují ale svého stropu. Současné technologické limity by mohly překonat právě biopočítače a vznikající interdisciplinární vědní obor organoidní inteligence (OI).

Ten má za cíl vytvořit nový typ biologického výpočetního systému prostřednictvím propojení mozkových organoidů se systémy AI/strojového učení. Slibuje si bezprecedentní pokroky ve výpočetní rychlosti a výkonu, to vše s nižší spotřebou energie.

Kdo si počká…

První vlaštovky už vylétly z hnízda. Ve studii publikované v prosinci 2023 v časopise Nature Electronics vypěstovali američtí vědci z Indiana University v Bloomingtonu mozkový organoid a připojili jej k výpočetním obvodům a AI. Vznikl tak hybridní kybernetický systém nazvaný Brainoware, který dostal za úkol řešit dva typy úloh – rozpoznávání japonských samohlásek mezi zvukovými nahrávkami a řešení nelineárních rovnic.

Zejména v matematických úlohách přitom Brainoware nijak nezaostával za tradičními typy strojového učení.

Jak ale sami vědci uvádějí, od skutečných biopočítačů jsme vzdáleni desetiletí vývoje. Mnohem dřív by mozkové organoidy mohly nahradit testování léků na zvířatech a poskytnout prostor pro vývoj léčebných metod řady neurologických poruch.

Více se dočtete v čísle 3/2024, které je právě v prodeji.