Biokomputer didukung oleh sel otak manusia: Sebuah langkah menuju kecerdasan organoid

• Penulis:
• nama penulis

  Pandangan ke Depan Quantumrun
• September 27, 2023

Ringkasan wawasan

Para peneliti sedang mengembangkan biokomputer menggunakan organoid otak, yang memiliki aspek fungsi dan struktur otak yang penting. Biokomputer ini mempunyai potensi untuk merevolusi pengobatan yang dipersonalisasi, mendorong pertumbuhan ekonomi di industri bioteknologi, dan menciptakan permintaan akan tenaga kerja terampil. Namun, permasalahan etika, undang-undang dan peraturan baru, dan potensi memburuknya kesenjangan layanan kesehatan harus diatasi seiring dengan kemajuan teknologi ini.

Biokomputer didukung oleh konteks sel otak manusia

Para peneliti dari berbagai bidang berkolaborasi untuk mengembangkan biokomputer inovatif yang menggunakan kultur sel otak tiga dimensi, yang dikenal sebagai organoid otak, sebagai landasan biologis. Rencana mereka untuk mencapai tujuan ini dituangkan dalam artikel tahun 2023 yang diterbitkan di jurnal ilmiah Perbatasan dalam Sains. Organoid otak adalah kultur sel yang dikembangkan di laboratorium. Meskipun mereka bukan versi miniatur otak, mereka memiliki aspek penting dari fungsi dan struktur otak, seperti neuron dan sel otak lain yang diperlukan untuk kemampuan kognitif seperti pembelajaran dan memori. 

Menurut salah satu penulis, Profesor Thomas Hartung dari Universitas Johns Hopkins, meskipun komputer berbasis silikon unggul dalam penghitungan numerik, otak adalah pembelajar yang unggul. Dia mencontohkan AlphaGo, AI yang mengalahkan pemain Go top dunia pada tahun 2017. AlphaGo dilatih berdasarkan data dari 160,000 game, yang membutuhkan waktu lima jam setiap hari bagi seseorang untuk memainkannya selama 175 tahun. 

Otak tidak hanya menjadi pembelajar yang lebih baik, namun juga lebih hemat energi. Misalnya, energi yang dibutuhkan untuk melatih AlphaGo dapat mendukung orang dewasa yang aktif selama sepuluh tahun. Menurut Hartung, otak juga memiliki kemampuan luar biasa dalam menyimpan informasi, diperkirakan mencapai 2,500 terabyte. Sementara komputer silikon mencapai batas kemampuannya, otak manusia mengandung sekitar 100 miliar neuron yang terhubung melalui lebih dari 10^15 titik koneksi, perbedaan kekuatan yang sangat besar dibandingkan dengan teknologi yang ada.

Dampak yang mengganggu

Potensi kecerdasan organoid (OI) melampaui komputasi hingga ke bidang kedokteran. Berkat teknik perintis yang dikembangkan oleh Peraih Nobel John Gurdon dan Shinya Yamanaka, organoid otak dapat dihasilkan dari jaringan orang dewasa. Fitur ini memungkinkan peneliti membuat organoid otak yang dipersonalisasi menggunakan sampel kulit dari pasien dengan gangguan neurologis seperti Alzheimer. Mereka kemudian dapat melakukan berbagai tes untuk memeriksa pengaruh faktor genetik, obat-obatan, dan racun pada kondisi ini.

Hartung menjelaskan, OI juga dapat digunakan untuk mempelajari aspek kognitif penyakit saraf. Misalnya, para peneliti dapat membandingkan pembentukan memori pada organoid yang berasal dari individu sehat dan penderita Alzheimer, dalam upaya untuk memperbaiki defisit terkait. Selain itu, OI dapat digunakan untuk menyelidiki apakah zat tertentu, seperti pestisida, berkontribusi terhadap masalah memori atau pembelajaran.

Namun, menciptakan organoid otak manusia dengan kemampuan untuk belajar, mengingat, dan berinteraksi dengan lingkungannya menimbulkan masalah etika yang kompleks. Timbul pertanyaan, seperti apakah organoid ini dapat mencapai kesadaran—bahkan dalam bentuk dasar—mengalami rasa sakit atau penderitaan dan hak apa yang harus dimiliki individu mengenai organoid otak yang dibuat dari selnya. Para peneliti menyadari sepenuhnya tantangan-tantangan ini. Hartung menekankan bahwa aspek penting dari visi mereka adalah mengembangkan OI secara etis dan tanggung jawab sosial. Untuk mengatasi hal ini, para peneliti telah berkolaborasi dengan para ahli etika sejak awal untuk menerapkan pendekatan “etika tertanam”. 

Implikasi biokomputer yang didukung oleh sel otak manusia

Implikasi yang lebih luas dari biokomputer yang ditenagai oleh sel-sel otak manusia dapat mencakup: 

• Kecerdasan organoid mengarah pada pengobatan yang dipersonalisasi untuk individu yang berjuang dengan cedera atau penyakit otak, memungkinkan perawatan yang lebih efektif. Perkembangan ini dapat membuat lansia hidup lebih mandiri dengan berkurangnya beban penyakit dan peningkatan kualitas hidup.
• Peluang kolaborasi lintas industri baru dengan industri bioteknologi dan farmasi, berpotensi mengarah pada pertumbuhan ekonomi dan penciptaan lapangan kerja di sektor-sektor tersebut.
• Kemajuan dalam sistem kesehatan nasional. Pemerintah mungkin perlu berinvestasi pada teknologi ini untuk mempertahankan keunggulan kompetitif dan meningkatkan hasil kesehatan masyarakat, yang dapat menimbulkan perdebatan seputar alokasi dan penentuan prioritas pendanaan.
• Inovasi di bidang lain, seperti kecerdasan buatan, robotika, dan bioinformatika, seiring para peneliti berupaya mengintegrasikan biokomputasi untuk memperluas atau menambah fungsionalitas teknologi yang ada. 
• Meningkatnya permintaan akan tenaga kerja terampil di bidang bioteknologi dan bidang terkait. Pergeseran ini memerlukan program pendidikan dan pelatihan baru.
• Kekhawatiran etis seputar penggunaan sel dan jaringan manusia dalam perangkat elektronik, serta potensi eksploitasi teknologi ini untuk tujuan selain perawatan kesehatan, seperti senjata biologis atau peningkatan kosmetik.
• Undang-undang dan peraturan baru diperlukan untuk mengatur penggunaan, pengembangan, dan penerapan teknologi ini, menyeimbangkan inovasi dengan pertimbangan etika dan keselamatan publik.
• Kecerdasan organoid memperburuk kesenjangan yang ada dalam akses dan hasil layanan kesehatan, karena negara-negara dan individu-individu yang lebih kaya mempunyai peluang lebih besar untuk mendapatkan manfaat dari teknologi ini. Untuk mengatasi masalah ini mungkin diperlukan kolaborasi global dan pembagian sumber daya untuk memastikan distribusi manfaat teknologi ini secara adil.

Pertanyaan untuk dipertimbangkan

• Apa saja tantangan potensial lainnya dalam mengembangkan kecerdasan organoid?
• Bagaimana para peneliti dapat memastikan bahwa bio-mesin hibrida ini dikembangkan dan digunakan secara bertanggung jawab?