Cellule umane nell’intelligenza artificiale: l’esperimento fa scoppiare la polemica

Dall’Intelligenza Artificiale (AI) all’Intelligenza Organoide (OI): saggi, racconti e persino podcast vengono prodotti da modelli di apprendimento automatico come quello che alimenta ChatGPT di OpenAI.

In questo panorama, i ricercatori stanno esaminando un altro tipo di strumento di calcolo che potrebbe essere ancora più efficace e potente. Si, parliamo proprio di ciò che si trova nel nostro cranio.

Un ampio team multinazionale guidato da accademici della John Hopkins University (JHU) descrive come le tecnologie cervello-macchina rappresentino l’ultima frontiera della biocomputazione e offre una tabella di marcia per renderle realtà in un nuovo articolo pubblicato martedì su Frontiers.

Dall’intelligenza artificiale (AI) all’intelligenza organoide (OI)

Secondo la pubblicazione, l’intelligenza organoide (OI) è un nuovo campo in cui gli scienziati stanno creando un’informatica biologica con l’uso di tecnologie di interfaccia cervello-macchina e colture 3D di cellule cerebrali umane (organoidi cerebrali).

Questi organoidi presentano analogie nella struttura e nella funzione del cervello, importanti per i processi cognitivi come la memoria e l’apprendimento. Potrebbero essere ancora più efficaci degli attuali computer che eseguono algoritmi di intelligenza artificiale (AI) e funzionerebbero effettivamente come hardware biologico.

Lena Smirnova, ricercatrice presso la JHU e una delle autrici dell’articolo, ha dichiarato in un’e-mail a Motherboard:

“L’obiettivo dell’IA è sfruttare la forza del sistema biologico per migliorare l’area delle scienze della vita, della bioingegneria e dell’informatica. La tentazione è quella di tradurre e replicare l’elaborazione delle informazioni, l’apprendimento e altre funzioni del cervello umano per creare un sistema che funzioni in modo più rapido ed efficace rispetto agli attuali computer.”

Il potenziale del cervello umano nella potenza di calcolo

Un cervello umano medio, ad esempio, ha un’enorme capacità di immagazzinare informazioni. Lo studio stima che possa contenere 2.500 terabyte di dati. Le architetture cellulari complesse in 3D legate all’Intelligenza Artificiale (AI) e ai sistemi di apprendimento automatico sono l’ambizione dei ricercatori.

In un comunicato stampa, Thomas Hartung, ricercatore della JHU e uno degli autori dello studio, ha dichiarato:

“Stiamo raggiungendo i limiti fisici dei computer al silicio perché non possiamo inserire più transistor in un chip compatto. Tuttavia, il cervello ha un cablaggio completamente diverso. Contiene oltre 1015 punti di connessione che collegano circa 100 miliardi di neuroni. Ha un enorme vantaggio di potenza rispetto alla nostra tecnologia attuale“

Alcuni degli stessi scienziati che hanno lavorato a questo progetto hanno già unito il biologico al sintetico per insegnare alle cellule cerebrali a giocare a Pong come proof of concept. In quello studio, gli scienziati hanno costruito un’interfaccia cervello-computer nota come sistema DishBrain. Questo forniva ai neuroni semplici input sensoriali elettrici e feedback in modo che potessero “imparare” il gioco.

Addestrare le cellule cerebrali

Tuttavia, il nuovo rapporto prevede utilizzi più ampi del semplice far giocare le cellule cerebrali ai videogiochi. Un possibile uso degli organoidi cerebrali è quello medico. Secondo gli autori, l’esame delle malattie neurologiche e neurodegenerative interindividuali reso possibile dalla ricerca sull’OI trasformerà la ricerca sui test farmacologici.

I problemi etici dell’utilizzo di cervelli umani per alimentare intelligenza organoide (OI)

I ricercatori riconoscono l’esistenza di problemi etici, proprio come nel caso dell’intelligenza artificiale (AI). Suggeriscono un approccio di “etica incorporata”, in cui “gruppi interdisciplinari e rappresentativi di etici, ricercatori e membri del pubblico identificano, discutono e analizzano le questioni etiche e le riportano per informare la ricerca e il lavoro futuri”, al fine di garantire che l’OI si sviluppi in un modo che sia eticamente e socialmente rispondente.

La diffusione di questa tecnologia non è ancora pronta per oggi. Tuttavia, le pubblicazioni sono considerate dai ricercatori come un punto di partenza per ulteriori studi.

Secondo Smirnova, poiché disponiamo già di un sistema elettrofisiologicamente attivo con un’attività elettrica sincrona che risponde a input sia chimici che elettrici, abbiamo già degli organoidi cerebrali funzionali. La fase successiva, attualmente in corso, consiste nel descrivere meglio e migliorare il sistema evidenziando importanti elementi molecolari e cellulari dell’apprendimento, al fine di creare un modello di apprendimento a lungo termine.