O Inteligență Artificială făcută din celule cerebrale umane a recunoscut vorbirea

Grupurile de celule cerebrale crescute în laborator și conectate la un computer, cunoscute și sub numele de țesutul cerebral pe cip, sunt capabile de recunoaștere a vorbirii elementare și de rezolvarea problemelor de matematică.

Feng Guo, bioinginer în Departamentul de Inginerie a Sistemelor Inteligente la Universitatea Indiana, Bloomington (SUA), a declarat că studiul său reprezintă un pas major în demonstrarea modului în care rețelele neuronale de calculator inspirate de creier pot avansa capacitățile de Inteligență Artificială (AI).

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Guo și echipa sa au crescut grupe de celule stem specializate care s-au dezvoltat în neuroni, componenta principală a creierului. Un creier tipic este format din 86 de miliarde de neuroni, fiecare neuron fiind conectat la cel puțin 10.000 de alți neuroni, amintește Tech Xplore.

Țesutul cerebral pe cip, capabil de a face calcule

„Bila” de neuroni, cunoscută sub numele de organoid, creată în laboratorul lui Guo, are mai puțin de un nanometru în diametru. Aceasta a fost conectată printr-un ansamblu de electrozi la o placă de circuite, unde algoritmii de învățare automată au decodat răspunsurile primite de la organoid.

Cercetătorii au botezat țesutul cerebral pe cip „Brainoware”.

După o perioadă scurtă de antrenament, Brainoware a fost capabil să distingă între vocile a opt subiecți pe baza pronunțării lor diferite a vocalelor. Sistemul a atins o rată de acuratețe de 78%. Brainoware a putut de asemenea să prezică cu succes o hartă Henon, o construcție matematică din domeniul dinamicilor haotice, cu o acuratețe mai mare decât o rețea artificială.

„Aceasta este o primă demonstrație a utilizării organoidelor cerebrale pentru calcul. Este captivant să vedem posibilitățile organoidelor pentru biocalcul în viitor”, spune Guo.

Avantajele organoidelor

Un avantaj cheie al biocalculului este eficiența sa energetică. În prezent, rețelele neuronale artificiale consumă câteva milioane de wați de energie pe zi. Creierul uman, pe de altă parte, necesită doar aproximativ 20 de wați pentru a funcționa timp de o zi.

Brainoware este „un pod între AI și organoide. Organoidele sunt ca niște ‘mini-creieri‘”, a spus Guo.

„Ne-am întrebat dacă putem folosi rețeaua neurală biologică din organoidul cerebral pentru calcul. Acesta este doar un concept demonstrativ pentru a arăta că putem face acest lucru”, a spus Guo.

O aplicație viitoare a sistemelor de biocalcul este studierea bolilor neurologice, cum ar fi Alzheimer. Potențialul de a accesa activitatea celulară deschide, de asemenea, ușa către descifrarea activității undelor cerebrale în timpul somnului și, eventual, înregistrarea viselor.

Dar încă există provocări. Printre acestea se numără menținerea sănătății și hrănirea organoidelor, o sarcină de 24/7. Și există și alte îngrijorări.

„S-ar putea să dureze decenii până când vor putea fi create”

„Pe măsură ce sofisticarea acestor sisteme de organoide crește, este crucial pentru comunitatee să examineze numeroasele probleme neuroetice care înconjoară sistemele de biocalcul care încorporează țesut neural uman”, a spus Guo.

„S-ar putea să dureze decenii până când vor putea fi create sisteme de biocalcul generale, dar această cercetare este susceptibilă să genereze înțelegeri de bază despre mecanismele învățării, despre dezvoltarea neurală și despre implicațiile cognitive ale bolilor neurodegenerative”, a adăugat cercetătorul.

„Mai avem mult de parcurs”, a încheiat el.

Studiul a fost publicat în Nature Electronics.

Vă recomandăm să citiți și:

Un studiu descoperă un dezavantaj surprinzător al exercițiilor fizice

Creierul copiilor este modelat de timpul petrecut pe dispozitive digitale, arată studiile

Un studiu arată că magicienii sunt mai puțin predispuși la tulburări mintale

Remediile naturale ar putea să ne facă, uneori, mai rău. De ce le preferăm?