Органоиды человеческого мозга
Лаборатория Brunswick выглядит совершенно обычно. Учёные в масках и перчатках достают чашки Петри из холодильников, выстраивают микроскопы и описывают работу тёмного пятна, беспорядочно раскинувшегося на микрочипе.
Но пятно это далеко не обычно. Это мини-мозг — точнее, мини-гиппокамп, если описывать клетки более точно, — и он растёт на крошечном кремниевом чипе. Извилистые, тонкие, как паутинка, нити расходятся над тёмными, похожими на карту линиями схем, когда органоид посылает щупальца в свой крошечный мир.
«Что они делают? Отличный вопрос. Они расширяются… В этом вся биология. Она прекрасна. Она стремится к соединению. Поэтому она стремится к соединению, и в итоге вы получаете эти интегральные схемы, которые мы контролируем», — рассказал главный научный сотрудник Cortical Labs Бретт Каган в интервью Cosmos.
«У нас на рассмотрении статья, в которой сравнивается путь развития интеллекта органоидов и то, что мы называем биоинженерным интеллектом… Интересно то, что нейроны демонстрируют огромное разнообразие реакций, и выяснение этого является частью алгоритмов интеллекта, если хотите».
Компания Кагана — одна из немногих, кто находится в авангарде работы по созданию биологического компьютера, который может обойти ограничения, основанные на 0 и 1, на которых построен искусственный интеллект.
Но хотя биологический интеллект может решить многие проблемы, с которыми сейчас сталкивается искусственный интеллект — например, огромные затраты энергии и принципиально иной способ мышления, — он также поднимает большие этические вопросы, на которые у нас пока нет ответов.
Био против искусственного интеллекта
Биологические компьютеры — мозги — бесспорно мощнее кремниевых, как продемонстрировали в 2021 году исследователи из Еврейского университета в Иерусалиме. Они показали, что один кортикальный нейрон обладает такой же вычислительной мощностью, как многослойная глубокая нейронная сеть — основа моделей глубокого обучения.
Но разница глубже, вплоть до того, как работает биологический и искусственный интеллект.
«Причинно-следственное мышление — это нейронный корень мечтаний о завтрашнем дне… Это способность нашего мозга думать: это приводит к тому. Она может быть основана на некоторых данных или без данных — или даже противоречить всем данным», — написал нейробиолог и профессор английского языка Ангус Флетчер в журнале Nautilus во время пандемии COVID-19.
«Эта особенность А равно Z означает, что компьютеры не могут мыслить в А приводит к Z. Самое близкое, что они могут сделать, — это утверждения типа «если-то», например: «Если Боб купил эту зубную пасту, то он купит ту зубную щётку». Это может выглядеть как причинно-следственная связь, но это только корреляция».
Это фундаментальное различие означает, что есть вещи, которые искусственный интеллект просто не может делать, и некоторые люди, такие как Каган, считают, что для достижения обобщённого интеллекта машинам потребуется биологический элемент.
Мини-мозги, мозг на чипе, минимально жизнеспособные мозги
Органоиды — мини-трёхмерные скопления клеток, сделанные из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК), — появляются уже несколько десятилетий, а первый органоид мозга был создан в 2013 году.
В последние два года концепция «мокрых» вычислений, или интеграции органических материалов, также превратилась из научной фантастики в реальность. Это связано с тем, что нейроны и кремниевые чипы работают за счёт электрических сигналов.
В Cortical Labs их используют в первом продукте компании — устройстве размером с обувную коробку, которое исследователи могут использовать для проведения тестов на материале мозга. Коробка поддерживает органоиды в чистоте и сытости, а эксперимент создаёт информационно насыщенную среду, необходимую для того, чтобы узнать, как они реагируют, скажем, на разные лекарства.
Новая статья под руководством руководителя отдела биологии Брэда Уотмуффа показала, что лечение органоидов компании Dishbrain противоэпилептическими препаратами может восстановить функцию обучения — прорыв, потому что до сих пор лекарства не тестировались на настоящих клетках мозга, не говоря уже о клетках из собственного тела человека.
В прошлом году швейцарский стартап Finalspark запустил онлайн-платформу, которая позволяет учёным проводить удалённые эксперименты на 16 живых органоидах мозга.
Этика экспериментов
Создание биологически интеллектуального компьютера поднимает этические вопросы, с которыми не сталкиваются такие компании, как Neuralink или Synchron, которые внедряют имплантаты искусственного интеллекта в человеческий мозг.
Могут ли органоиды чувствовать боль? Осознают ли они себя? Подобные вопросы поднимают проблему морального статуса: если они могут чувствовать боль, не более ли неправильно подвергать их экспериментам, чем, скажем, животных?
Этик Мельбурнской школы права Джулиан Савалеску говорит, что разные приложения технологии поднимают разные этические соображения. Интеграция нейронов в микрочипы или выращивание простых органоидов мозга в чашке Петри без кровоснабжения — это не то же самое, что имплантация человеческих органоидов в животных для создания химер человека и животных, как это сделала исследовательская группа из Кембриджского университета в 2022 году с новорождёнными крысами.
«Когда дело доходит до трансплантации органоидов в мозг крысы или создания химер человека и не-человека, сущность явно сознательна», — говорит он в интервью Cosmos.
«Граница дебатов — это момент, когда вы начинаете модифицировать что-то, что обладает сознанием или потенциалом для сознания. Каковы переживания этого существа? И как оно должно быть обработано, чтобы не страдать? И в какой момент становится неправильно убивать его или отключать, как было бы неправильно убивать, скажем, человека?»
Проблема в том, что нет согласия относительно того, что такое сознание, как его измерять и как оно выглядит с точки зрения структуры мозга.
«Нам нужно согласовать какие-то моральные линии, какие-то точки, которые мы считаем важными, если мы их пересечём. И, во-вторых, нам нужно разработать функциональные оценки того, что мы создаём, чтобы определить, пересекло ли оно эту линию», — говорит Савалеску.
«Если вы говорите о новой форме жизни или химере человека и свиньи, вам нужно оценить её способности, прежде чем вы начнёте над ней экспериментировать. Это также относится к искусственному интеллекту без человеческих нейронов, который может стать сознательным».
Биологический интеллект может стать новым рубежом на пути к нечеловеческому общему интеллекту. Но вместе с ним возникает новая серия вопросов, на которые современные Франкенштейны должны ответить, а также новая эра возможностей в медицинской науке.