-- Olvasási idő kb.: 3 perc és 9 másodperc
„Én tudós vagyok, és csak arról tudok beszélni, amit ismerek és valamennyire értek. A tudat nem tartozik ezek közé: nem értem, mit jelent, és nem vagyok biztos benne, hogy sokan értik. Amit el tudok mondani, az az, hogy agyi organoidjainkban mintegy tízezer neuron van. Ennyi neuront találni körülbelül egy légylárvában is. Mégsem gondolnám, hogy sokan mélyen elgondolkodnának a lárvák vagy a legyek tudatáról” – mondta a Qubitnek Fred Jordan, a FinalSpark svájci cég alapítója és ügyvezető igazgatója arra a kérdésre, mit gondol arról, hogy sokan attól tartanak: az általuk laborban tenyésztett miniagyaknak lehet saját tudatuk.
Nem csak ez a kérdés merül fel, ha a kísérleti, abszolút újdonságnak számító terület, a biológiai alapú számítástechnika úttörőinek munkájáról van szó. A Mátrix című disztópikus sci-fi is beúszik a képbe, ahol az embereket azért termesztik a végeláthatatlan magzatmezőkön, hogy a gépek felhasználhassák energiájukat. Ezt a koncepciót nem véletlenül szokás összekötni a FinalSparkkal: mint tavaly júniusban írtuk, a cég laboratóriumában 16 agy-organoidot tenyésztettek ki, és ezeket összekapcsolva egyedi számítógépes processzort hoztak létre. A Neuroplatform névre keresztelt bioszámítógéphez egyes kutatók már hozzá is férhetnek, hogy különböző kísérleteket végezzenek rajta – a cég szerint a mesterségesintelligencia-kutatás általános energiaigényének töredékét használva.
Megkerestük a FinalSpark vezetőjét, Fred Jordant, hogy meséljen nekünk arról, hogyan képzelik el a biológiai alapú számítástechnikát, miből tevődik össze egy bioszerver, és egyáltalán, hogyan látják az energiatermelés jövőjét, elsősorban a rohamosan fejlődő és rengeteg energiát felemésztő mesterséges intelligencia fényében.
Mi az az organoid, eszik vagy isszák?
A FinalSpark agyorganoidokat, más néven miniagyakat használ különféle kísérleteihez. Ezekben Jordan szerint semmi ördöngösség és újdonság nincsen, már léteznek néhány éve. Az organoidok olyan fél milliméternyi agyszövetmintákat takarnak, amiket emberi idegi őssejtekből növesztenek a laboratóriumban, majd speciális környezetben tartanak életben. A 16 miniagyat például négy sorba rendezték, és nyolc speciális elektródához, valamint egy olyan mikrofluidikai rendszerhez csatlakoztatták, amely vízzel és tápanyagokkal látja el a sejteket – az így létrejött rendszer pedig máris számítógépes processzorként funkcionál.
„Először patkányok őssejtjeit használtuk, mert azokkal egyszerűbb volt dolgozni. Majd egerek őssejtjeire tértünk át, és utána emberi sejtekre. Jelenleg indukált pluripotens őssejtekből származó idegi őssejteken kísérletezünk – mondta kérdésünkre Jordan. – Ahhoz, hogy életben tartsuk őket, ugyanarra van szükség, mint ami az agyunkban is van. Közvetítő közegre. A területet a hardware és a software mintájára el is nevezték wetware-nek, mivel folyamatos a nedvességigénye. A sejtkultúra tenyésztéséhez használt receptet körülbelül hatvan évvel ezelőtt már megalkotta Harry Eagle amerikai orvos és Renato Dulbecco olasz tudós, szóval ez sem új valójában. Ebben a közegben van tíz vitamin, az összes aminosav, ötféle só és glükózok. Ez minden, amire szükség van. A sejteket összekapcsoljuk ezzel a közeggel, amit folyamatosan cserélünk. Ezen túl folyamatosan 37 Celsius-fokot, 80 százalékos páratartalmat, 5 százalékos szén-dioxidot tartalmazó légkört (ez normál esetben 0,05 százalék) és tökéletes sterilitást kell biztosítani. Ennyi.”
Neuronok büntetésben
„A mi laborunkban két inkubátor van, az egyiket az élő organoidok tárolására használjuk. A kis neurális sejtszövetek orbitális pályán, állandó mozgásban vannak, így képesek akár két évig is élni. Ezen a ponton azonban nem kommunikálunk velük, nem csinálunk velük semmit, csak hetente megetetjük őket, ők pedig ülnek a sötétben” – mondta Jordan. Aztán ha a kutatók elkezdenek velük interakcióba lépni, áthelyezik őket egy másik inkubátorba, elektródákra. Ekkor drasztikusan lecsökken az élettartamuk: néhány naptól körülbelül kétszáz napig képesek túlélni. „Az organoidokkal kétféle módon lehet kapcsolatba lépni. Az egyiket elektrofiziológiának nevezzük. Ez abból áll, hogy elektromos ingereket küldünk az idegsejteknek, és leolvassuk a neuronokból érkező akciós potenciált. A másik módszer pedig a neuromodulátorok, például a dopamin, a szerotonin vagy a glutamát használata a neuronok viselkedésének stimulálása vagy megváltoztatása érdekében”.
A svájci kutatók tehát az elektródák segítségével elektromos impulzusokat küldenek az idegsejtszöveteknek, és megmérik az erre adott válaszukat. Ezzel gyakorlatilag el is indítják a kis „neuronszámítógépeket”, amelyek természetüknél fogva mintázatokat, rendszert és előrejelezhetőséget keresnek a stimulusokban. Elektromos ingerléssel különféle kísérletek végezhetők el az organoidokon, és kiszámítható ingerekkel jutalmazhatók, kaotikus ingerekkel büntethetők lesznek a miniagyak. A FinalSpark csapata a dopamint, a szerotonint vagy a glutamátot használja a jutalmazáshoz és a büntetéshez.
