3D MIND urządzeniem łączącym AI z mózgiem
3D MIND pokazuje, że badania nad sztuczną inteligencją mogą stopniowo odchodzić od samego naśladowania mózgu na rzecz bezpośredniej współpracy z żywą tkanką.
.Zespół z Princeton University opracował elastyczne urządzenie, które można osadzić wewnątrz trójwymiarowej sieci żywych komórek mózgowych. Nie chodzi tu o medialny eksperyment, lecz o platformę pozwalającą jednocześnie obserwować i pobudzać aktywność neuronów przy niskim zużyciu energii.
AI przestaje tylko naśladować
.Współczesne systemy AI, w tym modele stojące za ChatemGPT, generatorami obrazów i narzędziami kreatywnymi, od dawna czerpią inspirację z organizacji ludzkiego mózgu. Nadal jednak działają obok niego, a nie razem z nim. Właśnie ten obecny dystans próbował skrócić zespół z Princeton, tworząc hybrydową platformę biokomputingową opisaną w pracy opublikowanej w „Nature Electronics”.
Punktem wyjścia jest prosty kontrast. Dzisiejsze systemy AI wykonują złożone zadania, ale zużywają ogromne ilości energii. Tymczasem mózg osiąga znacznie więcej przy ułamku takiego zapotrzebowania. Z tej różnicy rodzi się pytanie, czy zamiast dalej symulować mózg na krzemie, nie warto nauczyć się pracować bezpośrednio z żywymi komórkami nerwowymi.
Elektronika schodzi pod powierzchnię
.Najważniejsze w 3D MIND jest to, że elektronika nie leży obok komórek mózgowych ani pod nimi, lecz znajduje się w samym środku ich trójwymiarowej struktury. Komórki nie są więc tylko obserwowane z zewnątrz, ale rosną wokół elastycznej siatki i przenikają przez nią, tworząc z urządzeniem jeden wspólny układ. Dzięki temu czujniki mogą rejestrować sygnały elektryczne bezpośrednio z wnętrza sieci, a mikrostymulatory mogą wysyłać do komórek impulsy i wpływać na ich aktywność. Taki układ działa więc w dwie strony. Nie tylko słucha komórek, ale też potrafi się z nimi komunikować.
Od odczytu do dialogu
.Autorzy pracy twierdzą, że taka konstrukcja umożliwia stabilne śledzenie aktywności i połączeń neuronowych przez sześć miesięcy. Zwracają też uwagę, że biologiczna sieć neuronowa w układzie 3D ma bogatszą łączność i większą pojemność obliczeniową niż tradycyjne, płaskie hodowle 2D. Według zespołu dostęp do sieci od środka pozwala również skuteczniej ją stymulować oraz szybciej i wydajniej trenować niż w przypadku klasycznych urządzeń dwuwymiarowych.
W tym miejscu projekt przestaje być wyłącznie narzędziem laboratoryjnym. Staje się próbą zbudowania nowej klasy platform, w których elektronika nie tylko rejestruje zachowanie żywych komórek, ale wchodzi z nimi w długotrwałą relację. W praktyce oznacza to przesunięcie z modelu biernej obserwacji do modelu kontrolowanej interakcji.
Biologia spotyka medycynę
.Zespół z Princeton widzi w platformie zastosowania wykraczające poza samo obliczanie. Według autorów system może pomóc badać, jak obwody nerwowe powstają, adaptują się i działają w realistycznym środowisku 3D. Ma też potencjał dla bardziej fizjologicznie trafnych modeli wykorzystywanych w testowaniu leków oraz w badaniach nad chorobami neurologicznymi.
W kolejnych etapach badacze chcą zwiększać skalę i złożoność urządzenia, dodając więcej czujników i elektrod, a także łączyć tę technologię z innymi narzędziami, takimi jak obrazowanie optyczne. Długofalowy cel jest jasno opisany: budowa praktycznych systemów łączących biologię i elektronikę na potrzeby obliczeń i medycyny.
.Urządzenie przesuwa debatę o AI z poziomu metafory na poziom materialnej współpracy z żywą tkanką. Projekt nie dowodzi jeszcze narodzin nowej epoki komputerów biologicznych, ale wyraźnie pokazuje, że przyszłość bardziej energooszczędnych systemów może prowadzić nie tylko przez lepsze algorytmy, lecz także przez głębsze zrozumienie biologii.
Szymon Ślubowski
