Biorekenaars aangedryf deur menslike breinselle: 'n stap in die rigting van organoïde intelligensie

• Author:
• Author naam

  Quantumrun Foresight
• September 27, 2023

Insig opsomming

Navorsers ontwikkel biorekenaars wat breinorganoïede gebruik, wat deurslaggewende breinfunksie- en struktuuraspekte besit. Hierdie biorekenaars het die potensiaal om gepersonaliseerde medisyne te revolusioneer, ekonomiese groei in biotegnologiebedrywe aan te dryf en vraag na geskoolde arbeid te skep. Etiese bekommernisse, nuwe wette en regulasies en die potensiële verergering van gesondheidsorgverskille moet egter aangespreek word namate hierdie tegnologie vorder.

Biorekenaars aangedryf deur menslike breinselle konteks

Navorsers van verskeie velde werk saam om baanbrekende biorekenaars te ontwikkel wat driedimensionele breinselkulture, bekend as breinorganoïede, as die biologiese grondslag gebruik. Hul plan om hierdie doelwit te bereik word uiteengesit in 'n 2023-artikel wat in die wetenskaplike joernaal gepubliseer is Grense in Wetenskap. Breinorganoïede is 'n laboratorium-gegroeide selkultuur. Alhoewel dit nie miniatuurweergawes van breine is nie, beskik hulle oor belangrike aspekte van breinfunksie en -struktuur, soos neurone en ander breinselle wat nodig is vir kognitiewe vermoëns soos leer en geheue. 

Volgens een van die skrywers, professor Thomas Hartung van die Johns Hopkins Universiteit, terwyl silikon-gebaseerde rekenaars uitblink in numeriese berekeninge, is breine superieure leerders. Hy het die voorbeeld genoem van AlphaGo, die KI wat die wêreld se top Go-speler in 2017 verslaan het. AlphaGo is opgelei op data van 160,000 175 speletjies, wat 'n persoon wat daagliks vyf uur per dag speel, meer as XNUMX jaar sal neem om te ervaar. 

Nie net is breine beter leerders nie, maar hulle is ook meer energiedoeltreffend. Byvoorbeeld, die energie wat nodig is om AlphaGo op te lei, kan 'n aktiewe volwassene vir tien jaar ondersteun. Volgens Hartung beskik breine ook oor 'n ongelooflike vermoë om inligting te stoor, geskat op 2,500 100 teragrepe. Terwyl silikonrekenaars hul grense bereik, bevat die menslike brein ongeveer 10 miljard neurone wat via meer as 15^XNUMX verbindingspunte verbind is, 'n geweldige kragverskil in vergelyking met bestaande tegnologie.

Ontwrigtende impak

Die potensiaal van organoïde intelligensie (OI) strek verder as rekenaars in medisyne. As gevolg van 'n baanbrekerstegniek wat ontwikkel is deur Nobelpryswenners John Gurdon en Shinya Yamanaka, kan breinorganoïede uit volwasse weefsels gegenereer word. Hierdie kenmerk stel navorsers in staat om gepersonaliseerde breinorganoïede te skep deur velmonsters van pasiënte met neurologiese afwykings soos Alzheimer's te gebruik. Hulle kan dan verskeie toetse uitvoer om die uitwerking van genetiese faktore, medikasie en gifstowwe op hierdie toestande te ondersoek.

Hartung het verduidelik dat OI ook gebruik kan word om die kognitiewe aspekte van neurologiese siektes te bestudeer. Navorsers kan byvoorbeeld geheuevorming vergelyk in organoïede wat afkomstig is van gesonde individue en diegene met Alzheimer's, en probeer om die verwante tekorte reg te stel. Daarbenewens kan OI gebruik word om te ondersoek of sekere stowwe, soos plaagdoders, bydra tot geheue- of leerkwessies.

Die skep van menslike breinorganoïede met die vermoë om te leer, te onthou en met hul omgewing te kommunikeer, lei egter komplekse etiese kwessies in. Vrae ontstaan, soos of hierdie organoïede bewussyn kan bereik - selfs in 'n basiese vorm - pyn of lyding ervaar en watter regte individue moet hê met betrekking tot breinorganoïede wat uit hul selle geskep word. Die navorsers is ten volle bewus van hierdie uitdagings. Hartung het beklemtoon dat 'n deurslaggewende aspek van hul visie is om OI eties en met sosiale verantwoordelikheid te ontwikkel. Om dit aan te spreek, het die navorsers van die begin af met etici saamgewerk om 'n "ingebedde etiek"-benadering te implementeer. 

Implikasies van biorekenaars wat deur menslike breinselle aangedryf word

Wyer implikasies van biorekenaars wat deur menslike breinselle aangedryf word, kan die volgende insluit: 

• Organoïde intelligensie wat lei tot persoonlike medisyne vir individue wat sukkel met breinbeserings of -siektes, wat meer effektiewe behandelings moontlik maak. Hierdie ontwikkeling kan daartoe lei dat seniors meer onafhanklike lewens lei met verminderde siektelas en verbeterde lewenskwaliteit.
• Nuwe geleenthede vir samewerking tussen die industrie en die biotegnologie en farmaseutiese industrieë, wat moontlik lei tot ekonomiese groei en werkskepping in hierdie sektore.
• Vooruitgang in nasionale gesondheidsorgstelsels. Regerings sal dalk in hierdie tegnologie moet belê om 'n mededingende voordeel te handhaaf en openbare gesondheidsuitkomste te verbeter, wat kan lei tot debatte oor befondsingstoekenning en prioritisering.
• Innovasie in ander velde, soos kunsmatige intelligensie, robotika en bioinformatika, aangesien navorsers poog om bioberekening te integreer om die funksionaliteit van bestaande tegnologieë uit te brei of aan te vul. 
• Verhoogde vraag na geskoolde arbeid in biotegnologie en verwante velde. Hierdie verskuiwing kan nuwe onderwys- en heropleidingsprogramme vereis.
• Etiese bekommernisse rondom die gebruik van menslike selle en weefsel binne elektronika, sowel as die potensiaal vir ontginning van hierdie tegnologieë vir ander doeleindes as gesondheidsorg, soos biowapens of kosmetiese verbeterings.
• Nuwe wette en regulasies word vereis om die gebruik, ontwikkeling en toepassing van hierdie tegnologie te beheer, en balanseer innovasie met etiese oorwegings en openbare veiligheid.
• Organoïde intelligensie vererger die bestaande ongelykhede in toegang tot gesondheidsorg en uitkomste, aangesien ryker nasies en individue meer geneig is om voordeel te trek uit die tegnologie. Om hierdie kwessie aan te spreek kan wêreldwye samewerking en hulpbrondeling vereis om billike verspreiding van die voordele van hierdie tegnologie te verseker.

Vrae om te oorweeg

• Wat kan die ander potensiële uitdagings wees in die ontwikkeling van organoïde intelligensie?
• Hoe kan navorsers verseker dat hierdie bio-masjienbasters ontwikkel en verantwoordelik gebruik word?