Лабораторные органоиды представляют собой трехмерные структуры, имитирующие функции и организацию тканей человеческого мозга. В биокомпьютерах информация передается с помощью электрической стимуляции нейронов, а полученный результат фиксируется микроэлектронными системами. Мозговая ткань естественным образом объединяет память и вычисления, что дает ей большое преимущество перед классическими кремниевыми архитектурами.
Ученые создают компьютеры, работающие на основе органоидов мозга, но есть проблема
Исследователи работают над созданием биокомпьютеров на основе выращенных в лаборатории органоидов головного мозга человека. Новая технология обещает превзойти традиционные кремниевые чипы в задачах искусственного интеллекта по энергоэффективности и производительности. Но активное развитие биовычислений столкнулось с неожиданной проблемой — отсутствием информированного согласия доноров клеток на их использование в компьютерной инженерии.
Органоиды мозга, выращенные в лаборатории, однажды могут найти применение в области биовычислений. National Institutes of Health
Мозг и кремний. Первые шаги по объединению живой ткани и электроники уже доказали свою жизнеспособность. В 2022 году исследовательская группа DishBrain подсоединила культуру из 800 тысяч нейронов мозга к компьютерной системе и обучила ее играть в культовую аркаду Pong всего за пять минут. Это подтверждает, что биологические нейросети способны к оперативному самообучению прямо в процессе работы.
Структура органоида. Nature
Основой для биочипов служат плюрипотентные стволовые клетки, получаемые из эмбрионов или взрослого биоматериала. В большинстве случаев люди отдают образцы для биомедицинских исследований, надеясь помочь в поиске лекарств от рака или других тяжелых заболеваний. Стандартные формы согласия часто содержат открытый пункт о возможном хранении образцов для будущих научных проектов. Но люди даже не догадываются, что их биологический материал может стать частью коммерческих биокомпьютеров или систем распознавания лиц.
Продолжение ниже
Видео
Продолжение
Этическая дилемма и поиск решений
Часть органоида мозга, созданного с использованием стволовых клеток человека (фиолетовые). Steve Gschmeissner/Science Photo Library
Проблема открытого согласия уже приводила к скандалам, когда образцы использовались в исследовательских целях, о которых доноры не подозревали. Создание мозговых органоидов вызывает особую настороженность, так как общество воспринимает ткани мозга как чувствительный объект. Ученые подчеркивают: использование клеток без прямого одобрения подрывает доверие к науке. Стандартные комиссии по биоэтике не обладают компетенциями в области компьютерной инженерии, поэтому для регулирования новой сферы необходимы специализированные наблюдательные органы.
Исследователи предлагают три пути решения этического тупика. Приоритетным вариантом является получение новых линий клеток с заполнением договоров, где прямо указано их применение в биовычислениях. Второй путь — поиск прежних доноров и повторное получение их согласия на новые эксперименты. Если же связи с донором нет, предлагается использовать независимую экспертную оценку, которая ограничит применение старых образцов только фундаментальной наукой, запретив их коммерческое использование.
Загружаем