A tudósok évtizedek óta próbálják megérteni és lemásolni az emberi agy neurális hálózatát, többek között azért, hogy hatékonyabb mesterséges intelligenciát hozzanak létre. Sajnos azonban ez nem olyan egyszerű, mivel minél kifinomultabbá válnak a mesterséges neurális hálózatok, annál több energiát fogyasztanak. Az emberi agy ugyanis önmagában a testünk legenergiaigényesebb szerve: noha testtömegünknek csak a 2 százalékát adja, működése a teljes felvett energia 25 százalékát emészti fel.

Ráadásul az agy minden egyes sejtje több millió fehérjéből épül fel, melyek egyenként több száz aminosavat, vagyis több ezer atomot tartalmaznak, miközben ezen fehérjék mindegyike 7 naponta lebomlik és újratermelődik. Éppen erre, a fehérjék lebontására és újratermelésre megy el óriási energia.

Egy svájci start-up cég most egy olyan – egyelőre csak kutatási célra szánt – működő "bioszámítógépet" dobott piacra, amely élő, lüktető agysejtekhez kapcsolódik, és készítői szerint ezért sokkal kevesebb energiát fogyaszt, mint a hagyományos számítógépek.Összesen 16 agysejt-kontingenst (organoidokat) raktak össze négy tömbben, amelyek egyenként nyolc elektródához csatlakoznak. Majd az egészet egy folyadékkal teli tartályba helyezték, amely a sejteket tápanyaggal látja el.

A FinalSpark szerint az általuk kifejlesztett „bioprocesszor” egymilliószor kevesebb energiát fogyaszt, mint a hagyományos digitális processzorok. Mindezt az emberi agy energiaháztartására alapozzák, vagyis arra, hogy a nagy nyelvi modellek, mint a GPT-3, a GPT-4 kiképzése 10 gigawattórát igényel, addig az emberi agy 86 milliárd neuronja ennek az energiának csak a töredékét, mindössze 0,3 kilowattórát használ naponta. Noha a termék energiaigényéről vagy feldolgozási teljesítményéről nem közöltek számokat, a cég kutatócsoportja szerint az energiafelhasználása hasonló az emberi agyéhoz. 

Bár a végcél az új, energiahatékony számítógépek és így a hatékonyabb mesterséges intelligencia létrehozása, a rendszer egyelőre arra szolgál, hogy a kutatók kísérleteket végezzenek az organoidokon. A tudósok távolról is csatlakozhatnak a rendszerhez, és a „miniagyakat” akár 100 napig is „életben” tudják tartani, elektromos aktivitásuk pedig éjjel-nappal mérhető. A rendszer díjfizetés ellenében szabadon hozzáférhető kutatási célokra, és számos kutatócsoport már el is kezdte használni kísérleteihez.

A svájci cég a jövőben tovább kívánja fejleszteni a rendszert, hogy szélesebb kísérleti protokollokat hozzanak létre, például molekulákat és gyógyszereket szeretnének befecskendezni az organoidokba tesztelés céljából.

Forrás: ScienceAlert

A borítókép illusztráció, forrás: Adobe Stock