Een microscoopopname van kweekhersentjes (afb: Johns Hopkinsuniversiteit)

Er wordt natuurlijk al tijden gesproken over mens/machineraakvlakken, maar dan gaat het meestal om het aanvullen van hersenfuncties die waardoor dan ook zijn uitgevallen. Zou het wat zijn om hersencellen van mensen te incorporeren in een rekentuig? We kennen in de informatica natuurlijk al wel neurale netwerken maar die werken zoals we denken dat hersencellen werken. Hersencellen zouden dat zelf veel beter moeten kunnen. Is dit wetenschapsfictie of iets dat het overwegen waard is? Onderzoekers van de Amerikaanse Johns Hopkinsuniversiteit zien er wel brood in en kwamen met een opzet voor ‘hersencelintelligentie’.“>
De onderzoekers denken dat zo’n hersencelcomputer, ze noemen die biocomputer, nog tijdens hun leven zal worden ontwikkeld. “Computerontwikkeling en kunstmatige intelligentie zijn de drijvende krachten, maar die lopen tegen grenzen aan”, zegt Thomas Hartung. “Met biocomputers zet je een enorme stap in het ‘indikken’ van rekenkracht en het vergroten van de efficiëntie om die grenzen te verleggen.”
Al zo’n twintig jaar kweken onderzoekers in het lab minuscule (ook menselijke) orgaantjes die iets doen dat lijkt op het echte werk (maar niet heus). Hartung heeft zich sedert 2012 ook met collega’s geworpen op het kweken van ‘hersentjes’ (pakweg 1 mm groot). Die zouden wel in staat zijn tot onthouden en leren. “Dat verleent je inzicht in de manier waarop hersens werken”, zegt de onderzoeker, “aangezien je het systeem kunt sturen die je normaal uit ethische overwegingen niet met menselijke hersens kunt doen.”
Hartung en medeonderzoekers kweekten hersencellen uitgaande van geherprogrammeerde huidcellen. Elk ‘hersentje’ telt maar zo’n 50 000 cellen (tegen vele miljarden in de echte hersens), de omvang van hersentjes van een fruitvliegje. Die hersenorgaantjes ziet hij als bouwsteen van de gedachte ‘orgaancomputer’.

Biocomputers zouden veel minder energie verbruiken dan de huidige digitale energievreters (supercomputers). Dat zou al in de komende tien jaar kunnen gebeuren, denkt Hartung. De huidige computers verwerken getallen sneller dan mensen, maar hersencellen zijn veel ‘slimmer’ dan siliciumbits. Die zijn in staat complexe, logische beslissingen te nemen. Leer een digitaal systeem maar eens een verkeersbord van een verkeerslicht te onderscheiden. Dat is nog niet makkelijk.
“Het brein is nog steeds superieur aan moderne computers”, zegt Hartung. “Frontier, de nieuwste supercomputer in Kentucky kostte 600 miljoen dollar en beslaat zo’n 550 m². Pas in juni vorig jaar passeerde die voor het eerst de rekencapaciteit van menselijke hersens, maar dat kostte een miljoen maal meer energie.”

Muis

Zelfs Hartung ziet die orgaancomputer niet snel verschijnen. Het zal tientallen jaren duren voor we orgaanintelligentie hebben van die van een muis, denkt hij. Hij ziet vooraleerst meer in een rol voor ‘hersenorgaantjes’ als ondersteuning om, onder meer, de rekensnelheid en opslagcapaciteit van digitale rekentuigen op te voeren.”Het duurt decennia voor we iets zullen maken dat op een computer lijkt, maar als we er niet mee beginnen dan wordt het nooit wat.”

Medeonderzoekster Lena Smirnova ziet voor die orgaansystemen ook functies weggelegd in onderzoek naar hersenziektes. “Zo kunnen we orgaantjes vergelijken van verschillende (cel-; as)donoren zoals mensen met autisme zonder dat je daarbij dieren hoeft te gebruiken of patiënten moet opereren.”

Bron: Science Daily