Biokomputer yang dikuasakan oleh sel otak manusia: Satu langkah ke arah kecerdasan organoid

• Pengarang
• Nama pengarang

  Quantumrun Foresight
• September 27, 2023

Ringkasan cerapan

Penyelidik sedang membangunkan biokomputer menggunakan organoid otak, yang mempunyai fungsi otak dan aspek struktur yang penting. Biokomputer ini berpotensi untuk merevolusikan perubatan yang diperibadikan, memacu pertumbuhan ekonomi dalam industri bioteknologi, dan mewujudkan permintaan untuk tenaga kerja mahir. Walau bagaimanapun, kebimbangan etika, undang-undang dan peraturan baharu, dan potensi ketaksamaan penjagaan kesihatan yang semakin teruk mesti ditangani seiring kemajuan teknologi ini.

Biokomputer yang dikuasakan oleh konteks sel otak manusia

Penyelidik dari pelbagai bidang bekerjasama untuk membangunkan biokomputer terobosan yang menggunakan kultur sel otak tiga dimensi, dikenali sebagai organoid otak, sebagai asas biologi. Rancangan mereka untuk mencapai matlamat ini digariskan dalam artikel 2023 yang diterbitkan dalam jurnal saintifik Sempadan dalam Sains. Organoid otak adalah kultur sel yang ditanam di makmal. Walaupun ia bukan versi kecil otak, ia mempunyai aspek penting fungsi dan struktur otak, seperti neuron dan sel otak lain yang diperlukan untuk kebolehan kognitif seperti pembelajaran dan ingatan. 

Menurut salah seorang pengarang, Profesor Thomas Hartung dari Johns Hopkins University, manakala komputer berasaskan silikon cemerlang dalam pengiraan berangka, otak adalah pelajar yang unggul. Dia memetik contoh AlphaGo, AI yang mengalahkan pemain Go terbaik dunia pada 2017. AlphaGo telah dilatih mengenai data daripada 160,000 permainan, yang memerlukan seseorang bermain lima jam setiap hari selama 175 tahun untuk mengalaminya. 

Otak bukan sahaja menjadi pelajar yang lebih baik, tetapi mereka juga lebih cekap tenaga. Sebagai contoh, tenaga yang diperlukan untuk melatih AlphaGo boleh menyokong orang dewasa yang aktif selama sepuluh tahun. Menurut Hartung, otak juga mempunyai keupayaan yang luar biasa untuk menyimpan maklumat, dianggarkan 2,500 terabait. Walaupun komputer silikon mencapai hadnya, otak manusia mengandungi kira-kira 100 bilion neuron yang disambungkan melalui lebih 10^15 titik sambungan, perbezaan kuasa yang luar biasa berbanding teknologi sedia ada.

Kesan yang mengganggu

Potensi kecerdasan organoid (OI) melangkaui pengkomputeran ke dalam perubatan. Disebabkan teknik perintis yang dibangunkan oleh Pemenang Nobel John Gurdon dan Shinya Yamanaka, organoid otak boleh dihasilkan daripada tisu dewasa. Ciri ini membolehkan penyelidik mencipta organoid otak yang diperibadikan menggunakan sampel kulit daripada pesakit yang mengalami gangguan neurologi seperti Alzheimer. Mereka kemudiannya boleh menjalankan pelbagai ujian untuk mengkaji kesan faktor genetik, ubat-ubatan, dan toksin pada keadaan ini.

Hartung menjelaskan bahawa OI juga boleh digunakan untuk mengkaji aspek kognitif penyakit saraf. Sebagai contoh, penyelidik boleh membandingkan pembentukan memori dalam organoid yang diperoleh daripada individu yang sihat dan mereka yang menghidap Alzheimer, cuba memperbaiki defisit yang berkaitan. Selain itu, OI boleh digunakan untuk menyiasat sama ada bahan tertentu, seperti racun perosak, menyumbang kepada masalah ingatan atau pembelajaran.

Walau bagaimanapun, mencipta organoid otak manusia dengan keupayaan untuk belajar, mengingat dan berinteraksi dengan persekitaran mereka memperkenalkan kebimbangan etika yang kompleks. Timbul persoalan, seperti sama ada organoid ini boleh mencapai kesedaran—walaupun dalam bentuk asas—mengalami kesakitan atau penderitaan dan hak yang sepatutnya dimiliki oleh individu berkenaan organoid otak yang dicipta daripada sel mereka. Para penyelidik sedar sepenuhnya tentang cabaran ini. Hartung menekankan bahawa aspek penting dalam visi mereka adalah untuk membangunkan OI secara beretika dan dengan tanggungjawab sosial. Untuk menangani perkara ini, penyelidik telah bekerjasama dengan pakar etika sejak awal lagi untuk melaksanakan pendekatan "etika terbenam". 

Implikasi biokomputer yang dikuasakan oleh sel otak manusia

Implikasi yang lebih luas daripada biokomputer yang dikuasakan oleh sel otak manusia mungkin termasuk: 

• Kecerdasan organoid yang membawa kepada ubat yang diperibadikan untuk individu yang bergelut dengan kecederaan atau penyakit otak, membolehkan rawatan yang lebih berkesan. Perkembangan ini boleh menyebabkan warga emas menjalani kehidupan yang lebih berdikari dengan pengurangan beban penyakit dan kualiti hidup yang lebih baik.
• Peluang kerjasama merentas industri baharu dengan industri bioteknologi dan farmaseutikal, yang berpotensi membawa kepada pertumbuhan ekonomi dan penciptaan pekerjaan dalam sektor ini.
• Kemajuan dalam sistem penjagaan kesihatan negara. Kerajaan mungkin perlu melabur dalam teknologi ini untuk mengekalkan kelebihan daya saing dan meningkatkan hasil kesihatan awam, yang boleh membawa kepada perdebatan mengenai peruntukan dana dan keutamaan.
• Inovasi dalam bidang lain, seperti kecerdasan buatan, robotik dan bioinformatik, apabila penyelidik berusaha untuk mengintegrasikan biokomputer untuk melanjutkan atau menambah kefungsian teknologi sedia ada. 
• Peningkatan permintaan untuk buruh mahir dalam bioteknologi dan bidang berkaitan. Peralihan ini mungkin memerlukan pendidikan baru dan program latihan semula.
• Kebimbangan etika mengenai penggunaan sel dan tisu manusia di dalam elektronik, serta potensi untuk mengeksploitasi teknologi ini untuk tujuan selain daripada penjagaan kesihatan, seperti senjata biologi atau peningkatan kosmetik.
• Undang-undang dan peraturan baharu diperlukan untuk mengawal penggunaan, pembangunan dan penggunaan teknologi ini, mengimbangi inovasi dengan pertimbangan etika dan keselamatan awam.
• Perisikan organoid memburukkan lagi jurang yang sedia ada dalam akses dan hasil penjagaan kesihatan, kerana negara dan individu yang lebih kaya lebih berkemungkinan mendapat manfaat daripada teknologi tersebut. Menangani isu ini mungkin memerlukan kerjasama global dan perkongsian sumber untuk memastikan pengagihan saksama manfaat teknologi ini.

Soalan yang perlu dipertimbangkan

• Apakah potensi cabaran lain dalam membangunkan kecerdasan organoid?
• Bagaimanakah penyelidik dapat memastikan bahawa hibrid bio-mesin ini dibangunkan dan digunakan secara bertanggungjawab?