Создан «биокомпьютер»: ученые объединили ИИ с тканями человеческого мозга

Ученые создали «биокомпьютер» из выращенной в лаборатории ткани человеческого мозга и электронных схем. Технология, получившая название Brainoware, потенциально может встроиться в системы искусственного интеллекта (ИИ), а также усовершенствовать модели нейробиологических исследований мозга.
Создан «биокомпьютер»: ученые объединили ИИ с тканями человеческого мозга
Шедеврум
За два дня обучения система научилась распознавать человеческие голоса

В новой статье, опубликованной в журнале Nature Electronics, ученые из Индианского университета в США описали создание «биокомпьютера» Brainoware, в основе которого – клетки человеческого мозга.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Для этого исследователи превратили пучки человеческих клеток под названием «органоиды», в нейроны головного мозга и соединили их с электронными схемами. Органоиды нельзя назвать полноценным мозгом, так как они не думают, не чувствуют и не обладают сознанием.

Идея состоит в том, чтобы установить связь между ИИ и человеческими нейронами, так как в основе обеих систем лежит передача сигналов через взаимосвязанные узлы, составляющие нейронную сеть. Такой подход позволяет органоидам учиться и запоминать вещи самостоятельно, без прямых инструкций.

Тестирование Brainoware

Органоид на чипе и сканирование его нейронной активности
Органоид на чипе и сканирование его нейронной активности
Cai et al., Nat. Electron., 2023
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Исследователи подключили органоид к пластине, состоящей из тысяч электродов. Затем они преобразовали желаемую входную информацию в набор электрических импульсов и отправили их в «мини-мозг». После этого исследователи расшифровали то, что органоид выплеснул, с помощью алгоритма машинного обучения.

Во время экспериментов команда предоставила Brainoware 240 аудиозаписей от восьми человек, говорящих на японском языке, и попросила систему распознать голос одного конкретного человека. После двухдневного обучения Brainowave смогла точно идентифицировать говорящего в 78% случаев.

Проблемы технологии

Мозг на чипе
Indiana University
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

В настоящее время у системы есть ряд проблем. Одна из основных – сделать так, чтобы органоиды оставались здоровыми и живыми в течение длительного периода времени.

Вторая проблема – большое количество энергии, потребляемое технологией. Сами органоиды, как отмечают исследователи, потребляют мало энергии, но огромная часть ресурсов уходит на работу системы жизнеобеспечения.

Команда надеется, что, по мере роста популярности технологии, эти проблемы будут быстро решаться.

Исследователи также добавляют, что Brainowave может открыть новые способы изучения человеческого мозга и неврологических расстройств, таких как болезнь Альцгеймера.