В резултат на години научни изследвания и експерименти, учени създават първия функционален биокомпютър, изграден от живи човешки мозъчни клетки, който може да разпознава глас. Технологията, описана в научното списание Nature Electronics, се нарича Brainoware и един ден може да бъде интегрирана в системите за изкуствен интелект (AI) или да послужи за основа на подобрени модели на мозъка в неврологичните изследвания.

Тя използва т.нар. мозъчни органоиди, които представляват снопчета от тъканни имитации на човешки клетки, използвани в научните изследвания за моделиране на органи. Органоидите са направени от стволови клетки, които могат да се специализират в различни видове клетки. В този случай те са превърнати в неврони, подобни на тези, които се намират в мозъка.

“Целта е да се изгради мост между изкуствения интелект и органоидите” - посочва Фенг Гуо, биоинженер в Университета на Индиана в Блумингтън и съавтор на изследването. Той обяснява, че някои системи за изкуствен интелект (AI) разчитат на невронната мрежа по начин, подобен на този, по който функционира мозъкът. “Искахме да зададем въпроса дали можем да използваме биологичната невронна мрежа в мозъчния органоид за изчисления” - добавя той.

При създаването на Brainoware, изследователите поставят мозъчен органоид върху плоча, съдържаща хиляди електроди. Това позволява мозъчната тъкан да бъде свързана с електрически вериги. След това, учените преобразуват входната информация в модел от електрически импулси и я предават на органоида. Отговорът на тъканта е улавян от сензор и декодиран с помощта на алгоритъм за машинно обучение. Това позволява на Brainoware да обработва и анализира информацията, която получава, и да генерира подходящ отговор.

За да тества възможностите на системата, екипът използва техника за разпознаване на глас и 240 гласови записа, направени от осем човека. В отговор на всеки глас, органоидът генерира уникален модел на невронна активност. В рамките на експеримента, изкуственият интелект се научава да интерпретира тези отговори и да идентифицира говорещия, с точност от 78 процента.

“Въпреки че са необходими още изследвания, проучването потвърждава някои ключови теоретични идеи, които в крайна сметка биха могли да направят възможен биологичния компютър” - посочва Лена Смирнова, невролог по развитието в университета “Джон Хопкинс” в Балтимор, Мериленд.

Тя обяснява, че предишни експерименти са показали, че само двуизмерни култури от невронни клетки са в състояние да изпълняват подобни изчислителни задачи. За първи път обаче, това е показано в триизмерен мозъчен органоид. Откритието разкрива нови възможности за използване на биологични структури за изчислителни цели, което може да доведе до значителни промени в областта на информационните технологии и неврологията.