Szwedzcy naukowcy stworzyli pierwszy na świecie "żywy komputer" z ludzkiej tkanki mózgowej. Zdjęcie

Szwedzcy naukowcy stworzyli pierwszy na świecie "żywy komputer" z ludzkiego mózgu. Może on rozwiązać globalny kryzys energetyczny.

Komputer składa się z 16 organoidów, czyli zlepków komórek mózgowych wyhodowanych w laboratorium, które przekazują sobie nawzajem informacje. Działają one jak tradycyjne chipy komputerowe: wysyłają i odbierają sygnały za pośrednictwem neuronów, które działają jak obwody, pisze MailOnline.

Ale to, co czyni ten komputer wyjątkowym, to fakt, że ta żywa maszyna zużywa mniej energii, ponieważ żywe neurony mogą zużywać milion razy mniej energii niż obecnie używane procesory cyfrowe.

W porównaniu do najlepszych komputerów na świecie, takich jak Hewlett Packard Enterprise Frontier, naukowcy odkryli, że ludzki mózg zużywa od 10 do 20 watów w porównaniu do nowoczesnego komputera, który wymaga 21 megawatów przy tej samej prędkości i 1000 razy większej pamięci.

Jeden megawat jest równy jednemu milionowi watów.

Żywa maszyna została opracowana przez naukowców z FinalSparks, startupu, który koncentruje się na tworzeniu rozwiązań z biologicznymi sieciami neuronowymi.

"Ten pomysł jest powszechny w science fiction, ale nie było wielu prawdziwych badań na ten temat" - powiedział dr Fred Jordan, współzałożyciel FinalSpark.

Naukowcy pobrali komórki macierzyste i hodowali je przez około miesiąc, aż utworzyły funkcje takie jak neurony. Mini mózg FinalSparks zbudowany jest z około 10 000 żywych neuronów o średnicy około 0,5 mm. Organoidy są trenowane za pomocą dawek dopaminy: gdy prawidłowo wykonują zadanie, otrzymują strumień substancji chemicznej jako nagrodę. Naukowcy podają dopaminę, wystawiając określony obszar organoidu mózgu na działanie światła, tak jak jest ona uwalniana w ludzkim mózgu, gdy określony obszar jest aktywowany.

Mini mózg jest otoczony ośmioma elektrodami, które mierzą aktywność w organoidach, a naukowcy mogą wysyłać prąd przez elektrodę, aby oddziaływać na neuron. Elektrody te pełnią podwójną rolę: stymulują organoidy i rejestrują przetwarzane przez nie dane. Organoidy znajdują się również w inkubatorze mikroprzepływowym, który działa jak mini system hydrauliczny dla niewielkich ilości płynu, który dostarcza składniki odżywcze do komórek, a także dostarcza składniki odżywcze potrzebne do utrzymania ich przy życiu. Inkubator utrzymuje temperaturę ciała organoidów i automatyzuje przepływ i utrzymanie pożywki komórkowej, zapewniając stabilne środowisko wolne od bakterii i wirusów.

Komórki w "żywym komputerze" żyją i umierają w ciągu 100 dni, połączone razem w trójwymiarową strukturę organoidu. Są one jednak podobne do tych w prawdziwym ludzkim mózgu i mają podobną aktywność elektryczną.

"Neurony w twoim mózgu żyją przez około 80 lat: kiedy umrzesz, będą takie same jak wtedy, gdy się urodziłeś. Nie jesteśmy tak dobrzy jak natura w utrzymywaniu ich przy życiu, więc nasze sztuczne neurony żyją przez 100 dni. A potem po prostu wyhodujemy nowe, aby zastąpić te martwe" - wyjaśnił naukowiec.

Zespół niedawno uruchomił komputer mózgowy jako platformę internetową, która umożliwia globalnym badaczom przeprowadzanie zdalnych eksperymentów na biologicznych neuronach in vitro. Trzy tuziny uniwersytetów wyraziło już zainteresowanie korzystaniem z platformy.

"Platforma oferuje całodobowy dostęp do 16 organoidów ludzkiego mózgu. Mówiąc ściślej, są to tkanki nerwowe umieszczone na macierzach mikroelektrod (MEA), które w pełni obsługują eksperymenty elektrofizjologiczne. Trójwymiarowe struktury neuronowe mają długą żywotność i dlatego nadają się do eksperymentów trwających kilka miesięcy" - pisze Finalspark.

Tylko zweryfikowane informacje są dostępne na kanale OBOZ.UA Telegram i Viber. Nie daj się nabrać na podróbki!