Como os cientistas estão desenvolvendo computadores a partir de células cerebrais humanas – e por que querem continuar fazendo isso


Tão proeminente inteligência synthetic olho dos pesquisadores limites para o fase atual da tecnologia, uma abordagem diferente está ganhando atenção: usar células cerebrais humanas como {hardware} computacional.

Esses “biocomputadores” ainda estão em seus primórdios. Eles podem jogue jogos simples como Pong e realizar reconhecimento de fala básico.

Mas a excitação é alimentada por três tendências convergentes.

Primeiro, o capital de risco está fluindo para qualquer coisa adjacente à IAtornando ideias especulativas subitamente financiáveis. Em segundo lugar, as técnicas para cultivar tecido cerebral fora do corpo têm amadureceu com o indústria farmacêutica pulando a bordo. Terceiro, os rápidos avanços na interfaces cérebro-computador vi aceitação crescente de tecnologias que confundem a linha entre a biologia e as máquinas.

Mas muitas questões permanecem. Estamos testemunhando avanços genuínos ou outra rodada de entusiasmo impulsionado pela tecnologia? E que questões éticas surgem quando o tecido cerebral humano se torna um componente computacional?

O que a tecnologia realmente é

Por quase 50 anos, os neurocientistas desenvolveram neurônios em matrizes de pequenos eletrodos para estudar como eles disparam em condições controladas.

Como os cientistas estão desenvolvendo computadores a partir de células cerebrais humanas – e por que querem continuar fazendo isso

Um conjunto de microeletrodos recém-fabricado. Bram Servais

No início dos anos 2000, os pesquisadores tentaram uma comunicação bidirecional rudimentar entre neurônios e eletrodos, plantando o primeiras sementes de um computador bio-híbrido. Mas o progresso estagnou até que outra vertente de pesquisa decolou: organoides cerebrais.

Em 2013, os cientistas demonstraram que as células estaminais podiam auto-organizar-se em estruturas tridimensionais semelhantes a cérebros. Esses organoides se espalharam rapidamente através da pesquisa biomédica, cada vez mais auxiliados por dispositivos “órgão em um chip” projetados para imitar aspectos da fisiologia humana fora do corpo.

Hoje, o uso de tecido neural derivado de células-tronco é comum – desde testes de drogas até pesquisas de desenvolvimento. No entanto, a atividade neural nestes modelos permanece primitiva, longe dos padrões de disparo organizados que sustentam a cognição ou a consciência num cérebro actual.

Embora o comportamento complexo da rede esteja começando a emergir sem muita estimulação externaos especialistas geralmente concordam que os organoides atuais não são conscientes, nem próximos disso.

‘Inteligência Organóide’

O campo entrou em uma nova fase em 2022, quando o Cortical Labs, com sede em Melbourne, publicou um estudo de alto perfil mostrando neurônios cultivados aprendendo a jogar Pong em um sistema de malha fechada.

O artigo atraiu intensa atenção da mídia – menos pelo experimento em si do que pelo uso da frase “senciência incorporada”. Muitos neurocientistas disseram que a linguagem exagerava as capacidades do sistema, argumentando que period enganosa ou eticamente descuidada.

Um ano depois, um consórcio de pesquisadores introduziu o termo mais amplo “inteligência organoide.” Isto é cativante e favorável aos meios de comunicação social, mas corre o risco de implicar paridade com sistemas de inteligência synthetic, apesar da grande lacuna entre eles.

Os debates éticos também ficaram atrás da tecnologia. A maioria das estruturas bioéticas concentra-se nos organoides cerebrais como ferramentas biomédicas – e não como componentes de sistemas de computação biohíbridos.

Os principais pesquisadores organoides têm pediu atualizações urgentes nas diretrizes de éticaobservando que o rápido desenvolvimento da investigação, e mesmo a comercialização, está a ultrapassar a governação.

Enquanto isso, apesar notícias de primeira página em Naturezamuitas pessoas ainda não sabem ao certo o que realmente é um “computador vivo”.

Um cenário comercial e de pesquisa em rápida evolução

Empresas e grupos académicos nos Estados Unidos, Suíça, China e Austrália estão a correr para construir plataformas de computação bio-híbridas.

A empresa suíça FinalSpark já oferece acesso remoto aos seus organoides neurais. Cortical Labs está se preparando para enviar um desktop biocomputador chamado CL1. Ambas esperam clientes muito além da indústria farmacêutica – incluindo investigadores de IA que procuram novos tipos de sistemas de computação.

As aspirações acadêmicas também estão aumentando. Uma equipe da UC San Diego propôs ambiciosamente o uso de sistemas baseados em organoides para prever trajetórias de derramamento de óleo na Amazônia até 2028.

Os próximos anos determinarão se a inteligência organoide transformará a computação ou se se tornará uma curiosidade de curta duração. Actualmente, as alegações de inteligência ou consciência não são apoiadas. Os sistemas actuais apresentam apenas uma simples capacidade de resposta e adaptação, e não nada que se assemelhe a uma cognição superior.

O trabalho mais imediato concentra-se na reprodução consistente de sistemas protótipos, na sua ampliação e na descoberta de usos práticos para a tecnologia.

Várias equipes estão explorando organoides como alternativa aos modelos animais em neurociência e toxicologia.

Um grupo propôs uma estrutura para testar como os produtos químicos afetam o desenvolvimento inicial do cérebro. Outros estudos mostram melhor previsão de atividade cerebral relacionada à epilepsia usando neurônios e sistemas eletrônicos. Essas aplicações são incrementais, mas plausíveis.

Pequenos sistemas, grandes questões

Muito do que torna este campo atraente – e perturbador – é o contexto mais amplo.

Como bilionários como Elon Musk perseguindo implantes neurais e visões transumanistas, a inteligência organoide levanta questões profundas.

O que conta como inteligência? Quando, se é que alguma vez, poderá uma rede de células humanas merecer consideração ethical? E como deveria a sociedade common os sistemas biológicos que se comportam, de forma limitada, como pequenos computadores?

A tecnologia ainda está em sua infância. Mas a sua trajetória sugere que as conversas sobre a consciência, a personalidade e a ética da mistura de tecidos vivos com máquinas podem tornar-se urgentes muito mais cedo do que o esperado.

Declaração de divulgação: Bram Servais trabalhou anteriormente para a Cortical Labs, mas não possui patentes ou ações compartilhadas e cortou todos os laços financeiros.

Este artigo foi republicado de A conversa sob uma licença Inventive Commons. Leia o artigo authentic.

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