"Organoid Intelligence" (OI): biocomputing en intelligentie-in-een-schotel

Modellen voor machinaal leren, zoals die van ChatGPT, genereren essays, korte verhalen en volledige podcasts. Maar wetenschappers onderzoeken een andere manier van computergebruik die net zo efficiënt en krachtig zou kunnen zijn, en die zit in onze hersenen.

In een nieuw artikel dinsdag gepubliceerd in Grenzen, een grote internationale samenwerking onder leiding van onderzoekers van de John Hopkins University (JHU) beschrijft hoe brain-machine-technologieën de nieuwste grens zijn in biocomputing, en biedt een stappenplan om dit te realiseren.

Zoals de paper uitlegt, is organoïde intelligentie (OI) een opkomend gebied waar onderzoekers biologische computers ontwikkelen met behulp van 3D-culturen van menselijke hersencellen (hersenorganoïden) en hersen-machine-interfacetechnologieën. Deze organoïden delen aspecten van de hersenstructuur en -functie die een sleutelrol spelen in cognitieve functies zoals leren en geheugen. Ze zouden in wezen dienen als biologische hardware en zouden op een dag zelfs efficiënter kunnen zijn dan de huidige computers met AI-programma's.

"De visie van OI is om de kracht van het biologische systeem te gebruiken om vooruitgang te boeken op het gebied van levende wetenschappen, bio-engineering en informatica", schreef Lena Smirnova, een onderzoeker bij JHU en een auteur van het artikel, in een e-mail aan Motherboard. "Als we kijken naar hoe efficiënt het menselijk brein werkt bij het verwerken van informatie, leren enz., is het verleidelijk om dat te vertalen en te modelleren om een ​​systeem te hebben dat sneller en efficiënter zal werken [dan] de huidige computers."

Het menselijk brein heeft bijvoorbeeld een ongelooflijke capaciteit om informatie op te slaan: de gemiddelde noggin kan volgens de krant naar schatting 2,500 terabyte opslaan. De onderzoekers stellen zich complexe 3D-celstructuren voor die zouden worden verbonden met AI en machine learning-systemen.

"We bereiken de fysieke grenzen van siliciumcomputers omdat we niet meer transistors in een kleine chip kunnen stoppen", zei Thomas Hartung, een onderzoeker bij JHU en een van de auteurs van het onderzoek, in een persbericht. “Maar de hersenen zijn totaal anders bedraad. Het heeft ongeveer 100 [miljard] neuronen die met elkaar verbonden zijn via meer dan 1015 verbindingspunten. Het is een enorm machtsverschil ten opzichte van onze huidige technologie.”

Onderzoekers hebben eerder de biologische en synthetische gecombineerd om hersencellen leren hoe ze Pong moeten spelen––een proof of concept dat werd uitgevoerd door enkele van dezelfde wetenschappers die bij dit initiatief betrokken waren. Dat project omvatte de creatie van een DishBrain-systeem, waarbij onderzoekers een brein-computerinterface creëerden, die neuronen voorziet van eenvoudige elektrische sensorische input en feedback waardoor ze het spel konden 'leren'.

Het nieuwe artikel ziet echter nog grotere toepassingen dan cellen videogames laten spelen. Ten eerste zouden hersenorganoïden toepassingen kunnen hebben in de geneeskunde. De auteurs schrijven dat OI-onderzoek de verkenning van interindividuele neurologische ontwikkelingsstoornissen en neurodegeneratieve stoornissen mogelijk zal maken, en een revolutie teweeg zal brengen in het onderzoek naar drugstesten.

Net als bij kunstmatige intelligentie, zijn er ethische zorgen, en de onderzoekers erkennen dat. Om ervoor te zorgen dat OI zich op een ethisch en sociaal verantwoorde manier ontwikkelt, stellen ze een 'ingebedde ethiek'-benadering voor, waarbij “interdisciplinaire en representatieve teams van ethici, onderzoekers en leden van het publiek ethische kwesties identificeren, bespreken en analyseren en deze terugkoppelen naar informeren toekomstig onderzoek en werk.”

Lees hier het hele verhaal ...