W przeciwieństwie do sztucznych sieci neuronowych, które jedynie matematycznie symulują funkcje mózgu, systemy te wykorzystują prawdziwe neurony biologiczne. Są to najczęściej komórki wyhodowane z komórek macierzystych lub neuronów zwierząt laboratoryjnych, umieszczone na specjalnych podłożach z mikroelektrodami. Elektrody te umożliwiają zarówno odczyt aktywności elektrycznej komórek, jak i przesyłanie do nich sygnałów zewnętrznych, tworząc dwukierunkowy interfejs „żywy-martwy”. Pozwala to naukowcom na dotarcie do fundamentalnych właściwości biologicznej tkanki nerwowej: jej plastyczności, zdolności do tworzenia nowych połączeń oraz zdolności do samoorganizacji.
Jednym z kluczowych przykładów możliwości takiego systemu są eksperymenty z treningiem neuronowym. W jednym z przełomowych eksperymentów populację neuronów podłączonych do komputera trenowano do gry w grę przypominającą ping-ponga. System odbierał sygnały elektryczne odpowiadające położeniu „piłki” na symulowanym polu i musiał wysłać impuls zwrotny, aby ją „uderzyć”. Co niezwykłe, dziesiątki tysięcy neuronów, początkowo chaotyczna sieć, stopniowo samoorganizowały się, zwiększały swoją aktywność i zaczęły wykazywać zachowania przypominające uczenie się. Adaptowały się do zadania, zmieniając wzorce aktywności w odpowiedzi na napływające bodźce. Nie jest to programowanie w klasycznym rozumieniu, lecz ukierunkowana edukacja lub trening żywej tkanki.
Badania te podważają sam paradygmat informatyki. Tradycyjny komputer, niezależnie od swojej mocy, wykonuje sztywno zdefiniowane algorytmy. Biologiczny „procesor” działa inaczej: nie tyle oblicza, co rozpoznaje wzorce, uczy się na podstawie doświadczeń i funkcjonuje w warunkach niepewności. Jego siła tkwi w równoległym przetwarzaniu informacji i energooszczędności. Mózg ssaków zużywa energię porównywalną z żarówką, rozwiązując problemy, które pozostają poza możliwościami nawet największych superkomputerów.
Potencjalne zastosowania tej technologii wykraczają daleko poza nauki podstawowe. Po pierwsze, żywe sieci neuronowe stają się bezprecedensowymi narzędziami do badania mózgu i chorób neurodegeneracyjnych. Naukowcy mogą monitorować reakcję żywej ludzkiej tkanki nerwowej na leki lub toksyny w czasie rzeczywistym, otwierając nowe możliwości w farmakologii. Po drugie, mogą one stanowić podstawę dla fundamentalnie nowych interfejsów mózg-komputer, w których integracja będzie zachodzić nie na poziomie sygnału, ale na poziomie samej tkanki. W dłuższej perspektywie może to doprowadzić do stworzenia protez biohybrydowych zdolnych do rzeczywistej integracji somatycznej z układem nerwowym, a nawet biologicznych koprocesorów do wyspecjalizowanych zadań.
Jednak ten przełom rodzi głębokie pytania etyczne i filozoficzne. W którym momencie sieć neuronów, hodowana na szalce Petriego i zdolna do uczenia się, może być uznana za posiadającą choćby pozory świadomości lub zmysłów? Jaki jest status moralny takiego żywego systemu komputerowego? Pytania te pozostają bez odpowiedzi, ale stają się coraz bardziej palące w miarę jak biohybrydy stają się coraz bardziej złożone.
A zatem najdziwniejszy komputer świata naprawdę żyje. Nie tylko symuluje życie – sam jest jego częścią. Technologia ta zaciera niegdyś wyraźne granice, wymuszając ponowne rozważenie definicji umysłu, maszyny i samej natury obliczeń. Wraz z postępem ludzkości, staje ona przed nie tylko technicznym wyzwaniem stworzenia bardziej zaawansowanych komputerów, ale także przed koniecznością ponownego przemyślenia, co to znaczy być żywym i myśleć w epoce, w której te koncepcje są dosłownie kultywowane w laboratoriach.
Źródło: earth-chronicles
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz