Cercetători din Elveția explorează ideea de biocomputere construite din celule vii: organoide neuronale („mini-creiere”) crescute în laborator, conectate la electrozi și „antrenate” să răspundă la comenzi simple. Conceptul, numit adesea wetware (sisteme de calcul făcute din țesut viu), promite centre de date mult mai eficiente energetic decât soluțiile actuale pe siliciu, dar rămâne în stadiu incipient și ridică dileme tehnice și etice serioase, potrivit unui reportaj recent despre laboratorul FinalSpark din Vevey. Conform BBC, cercetătorii au demonstrat răspunsuri electrice ale organoizilor la stimuli, primul pas spre învățare adaptivă, scrie playtech.ro

În paralel, universități și startupuri lucrează la „inteligența pe organoide” – un program de cercetare care vizează folosirea acestor structuri neuronale ca elemente de calcul. Echipe de la Johns Hopkins susțin că biocomputingul poate accelera dezvoltarea de tratamente pentru afecțiuni neurologice, iar literatura de specialitate descrie cadrul teoretic al domeniului.

Cum funcționează computere sau sisteme de calcul făcute din țesut viu în laborator

„Cărămizile” acestor biocalculatoare sunt celule de piele umană reprogramate în celule stem, apoi diferențiate în neuroni și cultivate în sfere numite organoide. După câteva luni, organoidele sunt atașate la o rețea de electrozi care trimite și citește impulsuri electrice; dacă totul funcționează, pe monitor se vede o „tresărire” de activitate ca într-un EEG, au explicat cercetătorii intervievați de BBC. Scopul este ca aceste rețele neuronale să își ajusteze răspunsurile și să învețe sarcini simple.

Nu este doar teorie: în 2022, echipa Cortical Labs a arătat că rețele de neuroni crescute pe chip pot învăța să joace Pong, iar lucrările ulterioare au discutat semnificația acestui rezultat pentru studiul învățării. Aceste demonstrații nu transformă automat organoidele în „calculatoare generale”, dar indică faptul că sistemele neuronale in vitro pot procesa informații și se pot adapta la feedback.

Cercetători din Vevey, Elveția, creează biocomputere obținute din celule de piele umană

Provocări tehnice și limite biologice

Cea mai mare barieră pentru scalare este „întreținerea” vieții. Organoidele nu au vase de sânge precum creierul uman; hrănirea și oxigenarea uniformă sunt dificile, iar durata lor de viață funcțională rămâne limitată la câteva luni, spun specialiști citați de BBC. Asta înseamnă că obținerea unor sisteme stabile pe termen lung – echivalentul serverelor – cere bioreactoare și microfluidică mai avansate decât folosim azi.

Chiar dacă problema „supraviețuirii” se rezolvă, rămân provocările de interfațare: cum „programăm” neuroni reali, cu zgomot biologic și variabilitate, ca să execute calcule previzibile? Literatura despre „organoid intelligence” subliniază că abia conturăm instrumentele necesare – de la senzori și procesarea semnalelor până la protocoale de antrenare – iar drumul până la aplicații la scară mare va fi de lungă durată, notează revista de specialitate Nature.

Aplicații vizate și context etic

Cei care mizează pe biocomputing văd două direcții: nișe unde siliciul e ineficient energetic, respectiv modele experimentale pentru cercetarea bolilor neurologice și testarea medicamentelor. Johns Hopkins, de pildă, urmărește „mini-creiere” care să reproducă procese de învățare și memorie pentru a evalua efectele unor compuși, cu potențial de reducere a testelor pe animale. În paralel, startupuri propun sisteme hibride neuroni-siliciu accesibile cercetătorilor.

Totuși, mulți experți insistă că biocomputerele vor completa, nu înlocui, siliciul. Deocamdată, demonstrațiile de tip „Pong” sau control prin stimuli electrici arată posibilitatea de învățare, nu superioritatea generală față de cipuri. Ca în multe tehnologii emergente, mesajul prudent este: promisiune mare, dar pași mărunți – cu etică, trasabilitate a datelor și reguli pentru folosirea țesuturilor umane.