В рамките на новаторски проект изследователи комбинираха машинно обучение с малък 3D модел на мозъка, известен като мозъчен органоид или минимозък, за да създадат хибриден биокомпютър.

Хибридният биокомпютър използва мозъчния органоид като своеобразен резервоар, съхраняващ и обработващ информация, преди тя да бъде преобразувана от алгоритъм в изходни данни. Този метод, известен като резервоарно изчисление, имитира начина, по който мозъкът ни съхранява и обработва информация.

Изследователите са обучили своя хибриден алгоритъм на две задачи: разпознаване на реч и математика. В задачата за разпознаване на реч компютърът е постигнал точност от 78 % при разпознаването на японски гласни звуци, което показва способността му да обработва слухова информация. В задачата по математика компютърът също е бил доста точен, макар и малко по-малко от традиционните алгоритми за машинно обучение.

Макар че настоящият хибриден биокомпютър е все още в най-ранен стадий, той бележи значителна стъпка към разработването на напълно функционални биокомпютри. Тези биокомпютри потенциално биха могли да бъдат по-енергийно ефективни от традиционните такива и също така биха могли да предоставят ценни сведения за вътрешното функциониране на човешкия мозък.

Използването на мозъчни органоиди в съчетание с изкуствен интелект има потенциала да революционизира разбирането ни за неврологични заболявания като болестта на Алцхаймер и Паркинсон. Чрез изучаване на начина, по който мозъчният органоид обработва информацията в отговор на електрическа стимулация, учените могат да получат по-задълбочени познания за механизмите, лежащи в основата на тези заболявания.

Освен това този хибриден биокомпютър може да бъде обещаващ за разработването на лекарства. Чрез включването на мозъчни органоиди в тестовете на лекарства учените биха могли по-точно да предвидят ефектите на лекарствата върху хора, като намалят необходимостта от тестове върху животни.

Разработването на хибридни биокомпютри представлява промяна на парадигмата в областта на компютърните технологии и неврологията. Тези новаторски технологии имат потенциала да променят разбирането ни за мозъка, да развият изкуствения интелект и да направят революция в медицинското лечение.

Източник: Cai, H., Ao, Z., Tian, C. et al. Brain organoid reservoir computing for artificial intelligence. Nat Electron (2023). https://doi.org/10.1038/s41928-023-01069-w