Biokomputer sing didhukung dening sel otak manungsa: Langkah menyang intelijen organoid

• Babagan Author:
• Jeneng panganggit

  Quantumrun Foresight
• September 27, 2023

Ringkesan wawasan

Peneliti ngembangake biokomputer nggunakake organoid otak, sing nduweni fungsi otak lan aspek struktur sing penting. Biokomputer kasebut duweni potensi kanggo ngrevolusi obat-obatan sing dipersonalisasi, nyurung pertumbuhan ekonomi ing industri bioteknologi, lan nggawe permintaan tenaga kerja trampil. Nanging, keprihatinan etika, undang-undang lan peraturan anyar, lan potensial saya tambah kesenjangan kesehatan kudu ditanggulangi nalika teknologi iki maju.

Biokomputer sing didhukung dening konteks sel otak manungsa

Peneliti saka macem-macem lapangan kerja sama ngembangake biokomputer terobosan sing nggunakake kultur sel otak telung dimensi, sing dikenal minangka organoid otak, minangka pondasi biologis. Rencana kanggo nggayuh tujuan kasebut dijelasake ing artikel 2023 sing diterbitake ing jurnal ilmiah Frontiers ing Ilmu. Organoid otak minangka kultur sel sing ditanam ing laboratorium. Sanajan dudu versi otak miniatur, dheweke duwe aspek penting babagan fungsi lan struktur otak, kayata neuron lan sel otak liyane sing dibutuhake kanggo kemampuan kognitif kaya sinau lan memori. 

Miturut salah sawijining penulis, Profesor Thomas Hartung saka Universitas Johns Hopkins, nalika komputer basis silikon unggul ing kalkulasi numerik, otak minangka siswa sing unggul. Dheweke nyebutake conto AlphaGo, AI sing ngalahake pemain Go paling dhuwur ing donya ing 2017. AlphaGo dilatih babagan data saka 160,000 game, sing bakal mbutuhake wong sing main limang jam saben dina sajrone 175 taun. 

Ora mung otak sing sinau sing luwih apik, nanging uga luwih irit energi. Contone, energi sing dibutuhake kanggo nglatih AlphaGo bisa ndhukung wong diwasa sing aktif sajrone sepuluh taun. Miturut Hartung, otak uga nduweni kemampuan sing luar biasa kanggo nyimpen informasi, kira-kira 2,500 terabyte. Nalika komputer silikon wis tekan watesan, otak manungsa ngemot kira-kira 100 milyar neuron sing disambungake liwat 10 ^ 15 titik sambungan, bedane daya sing luar biasa dibandhingake karo teknologi sing ana.

Dampak gangguan

Potensi intelijen organoid (OI) ngluwihi komputasi dadi obat. Amarga teknik pionir sing dikembangake dening pemenang Nobel John Gurdon lan Shinya Yamanaka, organoid otak bisa diasilake saka jaringan diwasa. Fitur iki ngidini peneliti nggawe organoid otak sing dipersonalisasi nggunakake conto kulit saka pasien sing duwe kelainan neurologis kaya Alzheimer. Dheweke banjur bisa nindakake macem-macem tes kanggo mriksa efek faktor genetik, obat-obatan, lan racun ing kahanan kasebut.

Hartung nerangake yen OI uga bisa digunakake kanggo nyinaoni aspek kognitif penyakit neurologis. Contone, peneliti bisa mbandhingake pembentukan memori ing organoid sing asale saka wong sing sehat lan sing duwe Alzheimer, nyoba kanggo ngatasi kekurangan sing ana gandhengane. Kajaba iku, OI bisa digunakake kanggo neliti apa zat tartamtu, kayata pestisida, nyumbang kanggo masalah memori utawa sinau.

Nanging, nggawe organoid otak manungsa kanthi kemampuan kanggo sinau, ngelingi, lan sesambungan karo lingkungane ngenalake masalah etika sing rumit. Pitakonan muncul, kayata apa organoid iki bisa entuk eling - sanajan ing wangun dhasar - ngalami rasa lara utawa kasangsaran lan hak apa sing kudu diduweni individu babagan organoid otak sing digawe saka sel. Para panaliti kanthi sadar babagan tantangan kasebut. Hartung negesake manawa aspek penting saka visi kasebut yaiku ngembangake OI kanthi etis lan tanggung jawab sosial. Kanggo ngatasi masalah kasebut, peneliti wis kerja sama karo ahli etika wiwit wiwitan kanggo ngetrapake pendekatan "etika sing disemat". 

Implikasi saka biokomputer sing didhukung dening sel otak manungsa

Implikasi biokomputer sing luwih akeh sing didhukung dening sel otak manungsa bisa uga kalebu: 

• Kecerdasan organoid sing ndadékaké obat khusus kanggo individu sing berjuang karo ciloko otak utawa penyakit, ngidini perawatan sing luwih efektif. Pangembangan iki bisa nyebabake wong tuwa urip kanthi mandiri kanthi nyuda beban penyakit lan kualitas urip sing luwih apik.
• Kesempatan kolaborasi lintas-industri anyar karo industri bioteknologi lan farmasi, sing bisa nyebabake pertumbuhan ekonomi lan nggawe lapangan kerja ing sektor kasebut.
• Kemajuan ing sistem kesehatan nasional. Pamrentah bisa uga kudu nandur modal ing teknologi iki kanggo njaga keunggulan kompetitif lan ningkatake asil kesehatan masyarakat, sing bisa nyebabake debat babagan alokasi pendanaan lan prioritas.
• Inovasi ing bidang liyane, kayata intelijen buatan, robotika, lan bioinformatika, amarga peneliti ngupaya nggabungake biokomputasi kanggo nambah utawa nambah fungsi teknologi sing wis ana. 
• Tambah dikarepake kanggo tenaga kerja trampil ing bioteknologi lan lapangan sing gegandhengan. Pergeseran iki bisa mbutuhake program pendidikan lan pelatihan maneh.
• Keprigelan etika babagan panggunaan sel lan jaringan manungsa ing njero elektronik, uga potensial kanggo eksploitasi teknologi kasebut kanggo tujuan liyane saka perawatan kesehatan, kayata bioweapons utawa dandan kosmetik.
• Undhang-undhang lan peraturan anyar dibutuhake kanggo ngatur panggunaan, pangembangan, lan aplikasi teknologi iki, ngimbangi inovasi kanthi pertimbangan etika lan keamanan umum.
• Intelijen organoid nambah kesenjangan ing akses lan asil perawatan kesehatan, amarga negara lan individu sing luwih sugih luwih seneng entuk manfaat saka teknologi kasebut. Ngatasi masalah iki bisa uga mbutuhake kolaborasi global lan enggo bareng sumber daya kanggo mesthekake distribusi sing adil saka keuntungan teknologi iki.

Pitakon sing kudu dipikirake

• Apa tantangan potensial liyane kanggo ngembangake intelijen organoid?
• Kepiye para peneliti bisa mesthekake yen hibrida bio-mesin iki dikembangake lan digunakake kanthi tanggung jawab?