|
Компьютер из человеческого мозга решит много проблем
|
|
|
|
Многие опасаются, что роботы заменят человека. Но, возможно, это машинам следует беспокоиться о нас. Шведские ученые создали первый в мире "живой компьютер", изготовленный из ткани человеческого мозга. Он состоит из 16 органоидов, или скоплений клеток головного мозга, выращенных в лаборатории, которые передают информацию друг другу. Они работают во многом подобно традиционному компьютерному чипу - посылают и получают сигналы через свои нейроны, которые действуют как электрические цепи. Но что делает их особенными, так это то, что живая машина потребляет меньше энергии, потому что живые нейроны могут потреблять более чем в миллион раз меньше энергии, чем используемые в настоящее время цифровые процессоры. При сравнении с лучшими компьютерами в мире, такими как Hewlett Packard Enterprise Frontier, ученые обнаружили, что при той же скорости и в 1000 раз большем объеме памяти человеческий мозг потребляет от 10 до 20 Ватт - по сравнению с компьютером, потребляющим 21 мегаватт. Один мегаватт равен одному миллиону ватт.
|
|
|
|
Живая машина была разработана учеными из FinalSparks, которая специализируется на создании решений с использованием биологических нейронных сетей. Доктор Фред Джордан, со-генеральный директор FinalSpark, стартапа, специализирующегося на создании решений с использованием биологических нейронных сетей, сказал DailyMail.com: "Эта идея часто встречается в научной фантастике, но реальных исследований по ней не проводилось". Органоиды - это крошечные самоорганизующиеся трехмерные культуры тканей, полученные из стволовых клеток. Такие культуры могут быть созданы для воспроизведения большей части сложности органа или для выражения отдельных его аспектов, например, для производства только определенных типов клеток.Ученые берут стволовые клетки и культивируют их в течение примерно одного месяца, пока они не сформируют такие функции, как нейроны. Мини-мозг FinalSparks был создан из примерно 10 000 живых нейронов диаметром около 0,5 мм.
|
|
|
Органоиды тренируются с помощью дофамина - когда они правильно выполняют задания, в качестве награды получают поток этого химического вещества. Ученый вводит дофамин, воздействуя светом на определенную область органоида мозга - аналогично тому, как он высвобождается в человеческом мозге при активации определенной области. Мини-мозг окружен восемью электродами, которые измеряют активность органоидов, и исследователи могут посылать ток через электрод, воздействуя на нейрон. Эти электроды выполняют двойную роль: стимулируют органоиды и записывают данные, которые они обрабатывают. Органоиды также помещены в микрожидкостный инкубатор, который действует как мини-система подачи небольшого количества жидкости, обеспечивая клетки питательными веществами, необходимыми для поддержания их жизнедеятельности. Инкубатор поддерживает температуру органоидов при температуре тела и автоматизирует подачу и обслуживание клеточных сред, обеспечивая стабильную среду, свободную от бактерий и вирусов. Клетки в "живом компьютере" живут и умирают в течение 100 дней, объединяясь в трехмерную органоидную структуру.
|
|
|
|
Но они похожи на те, что есть в реальном человеческом мозге, и обладают сходной электрической активностью. "Нейроны в вашем мозге будут жить около 80 лет - когда вы умрете, они будут такими же, как и при рождении. Мы не так хороши, как природа, в поддержании их жизни, поэтому они живут 100 дней". А ученые просто выращивают новые органоиды взамен отмерших. Команда недавно запустила brain computer в качестве онлайн-платформы, позволяющей исследователям со всего мира удаленно проводить эксперименты с биологическими нейронами in vitro. Уже три десятка университетов выразили заинтересованность в использовании платформы Джордан назвал "живой компьютер" "программным обеспечением", потому что, как и настоящий человеческий мозг, он находится где-то между компьютерным оборудованием (то есть чипами, которые обрабатывают информацию) и программным обеспечением (программами, которые выполняются на оборудовании). "Мы называем это "программным обеспечением" - я не знаю, кто придумал это слово, - но мозг находится между программным и аппаратным обеспечением", - сказал Джордан.
|
|
|
|
"В компьютерах существует четкое разделение, вы запускаете разные программы на одном и том же оборудовании. "Но в нашем мозге для того, чтобы чему-то научиться, необходимо физически изменить аппаратное обеспечение, которое обеспечивает синаптические связи. Поэтому нам нужно новое слово, и "влажное программное обеспечение" имеет смысл, потому что клеткам нужна влажная среда для выживания". Мир находится в эпицентре энергетического кризиса из-за нехватки топлива, сбоев в цепочках поставок, геополитической напряженности и перехода на возобновляемые источники энергии. Не говоря уже о развитии искусственного интеллекта, который, по прогнозам, будет потреблять 29,3 тераватт-часа в год - один тераватт равен одному триллиону ватт. каковы следующие шаги? На данный момент компания сосредоточена на облачных вычислениях, в частности на энергоемких центрах обработки данных, которые управляют ИИ.
|
|
|
|
Лаборатории и университеты по всему миру уже подключаются к FinalSpark для тестирования оборудования. Позже в этом месяце Джордан посетит первую в мире конференцию по биокомпьютерам, которая состоится в Вене в этом месяце, с участием гостей из Австралии и США. "Я не думаю, что организаторы знали, как мало нас здесь", - засмеялся он. Он сказал, что с тех пор, как опубликовал свои выводы, телефон не переставал звонить: "Многие люди звонят и предлагают мне деньги", - сказал он. Другим потенциальным прорывом является новое понимание самого человеческого мозга, которое может привести к созданию лекарств от болезней. Технология создания органоидов является относительно новой, и ранее было проведено мало исследований по превращению человеческих нейронов в компьютер.
|
|
|
|
Источник
|
