Há muito medo de que os robôs substituam os seres humanos. Mas talvez devessem ser as máquinas a se preocuparem conosco. Cientistas suecos criaram o primeiro “computador vivo” do mundo, feito de tecido cerebral humano. O computador vivo com células cerebrais humanas promete uma revolução Energética.
Ele é composto por 16 organoides, ou aglomerados de células cerebrais cultivadas em um laboratório, que enviam informações entre si. Eles funcionam de forma semelhante a um chip de computador tradicional, enviando e recebendo sinais por meio de seus neurônios que funcionam como circuitos.
Mas uma das questões que os torna especiais é que a máquina viva usa menos energia, pois os neurônios vivos podem usar mais de um milhão de vezes menos energia do que os processadores digitais usados atualmente. Esse computador vivo com células cerebrais humanas promete uma revolução energética, oferecendo uma solução inovadora para os desafios atuais de consumo de energia.
Quando comparado com os melhores computadores do mundo, como o Hewlett Packard Enterprise Frontier, os cientistas descobriram que, para a mesma velocidade e 1.000 vezes mais memória, o cérebro humano usa de 10 a 20 watts, em comparação com o computador que usa 21 megawatts.
Um megawatt é igual a um milhão de watts.
A “máquina viva” foi desenvolvida por cientistas da FinalSparks, que se concentra na criação de soluções com redes neurais biológicas. O Dr. Fred Jordan, co-CEO da FinalSpark, uma startup que se concentra na criação de soluções com redes neurais biológicas, disse ao DailyMail.com: “Essa ideia é comum na ficção científica, mas não houve uma grande quantidade de pesquisas reais sobre ela”.
Organóides são culturas de tecidos tridimensionais minúsculas e auto-organizadas feitas de células-tronco.
Essas culturas podem ser criadas para replicar grande parte da complexidade de um órgão ou para expressar aspectos selecionados dele, como a produção de apenas determinados tipos de células.
Os cientistas pegam as células-tronco e as cultivam por cerca de um mês até que elas formem características como neurônios.
Os mini cérebros do FinalSparks foram construídos a partir de cerca de 10.000 neurônios vivos, com cerca de 0,5 mm de diâmetro.
Treinamento de organoides com dopamina: como cientistas estimulam e monitoram o mini cérebro?
Os organoides são treinados com doses de dopamina e, quando apresentam bom desempenho, recebem um fluxo da substância química como recompensa. Este método é parte crucial do desenvolvimento do computador vivo com células cerebrais humanas, que promete uma revolução energética ao operar com muito mais eficiência do que os chips tradicionais.
Os cientistas administram a dopamina expondo uma determinada área do organoide cerebral à luz – semelhante à forma como ela é liberada no cérebro humano quando uma determinada região é ativada.
Os minicérebros são cercados por oito eletrodos que medem a atividade nos organoides, e os pesquisadores podem enviar corrente através do eletrodo para influenciar o neurônio.
Esses eletrodos desempenham a função dupla de estimular os organoides e registrar os dados que eles processam.
Os organóides também são alojados em uma incubadora microfluídica que funciona como um mini sistema de encanamento para minúsculas quantidades de líquidos, fornecendo nutrientes às células, e recebem os nutrientes necessários para mantê-las vivas.
A incubadora mantém os organoides à temperatura corporal e automatiza o fluxo e a manutenção da mídia celular, proporcionando um ambiente estável e livre de bactérias e vírus.
As células do “computador vivo” vivem e morrem em 100 dias, agrupadas em uma estrutura organoide 3D.
Mas elas são semelhantes às dos cérebros humanos reais e têm atividade elétrica semelhante.
Os neurônios do nosso cérebro viverão por cerca de 80 anos – quando você morre, tem os mesmos que tinha quando nasceu. Nós não somos tão bons quanto a natureza em mantê-los vivos, então eles vivem por 100 dias”.
E os cientistas simplesmente cultivam novos organoides para substituir os que morreram. A equipe lançou recentemente o computador cerebral como uma plataforma on-line que permite que pesquisadores de todo o mundo realizem experimentos remotos em neurônios biológicos in vitro.
Três dúzias de universidades já manifestaram interesse em usar a plataforma Jordan descreveu o “computador vivo” como “wetware” porque – como os cérebros humanos reais – ele está em algum lugar entre o hardware do computador (ou seja, os chips que processam as informações) e o software (os programas que são executados no hardware).
Nós o chamamos de ‘wetware’ – não sei quem criou a palavra – mas o cérebro está entre o software e o hardware”, disse Jordan. Nos computadores, há uma separação clara, você executa diferentes softwares no mesmo hardware.
Mas em nosso cérebro, para aprender alguma coisa, é preciso alterar fisicamente o hardware que faz as conexões sinápticas. Portanto, precisamos de uma nova palavra, e “wetware” faz sentido porque as células precisam de um ambiente úmido para sobreviver”.
O mundo está no meio de uma crise energética devido à escassez de combustível, às interrupções na cadeia de suprimentos, às tensões geopolíticas e à transição para a energia renovável.
Sem mencionar o aumento da IA, que, segundo as previsões, usará 29,3 terawatts-hora por ano – um terawatt é igual a um trilhão de watts.
Quais são as próximas etapas?
Por enquanto, o foco da empresa está na computação em nuvem, em especial nos data centers que consomem muita energia e que impulsionam a IA.
Laboratórios e universidades de todo o mundo já estão se conectando ao FinalSpark para testar o hardware.
No final deste mês, Jordan visitará a primeira conferência de “biocomputação” do mundo, que será realizada em Viena este mês, com visitantes da Austrália e dos EUA: “Acho que os organizadores não sabiam que éramos poucos”, ele riu.
Ele disse que, desde que publicou suas descobertas, o telefone não parou de tocar: “Muitas pessoas estão ligando para me oferecer dinheiro”, disse ele.
Outro avanço em potencial é uma nova compreensão do próprio cérebro humano, que pode levar à cura de doenças.
A tecnologia para criar organoides é relativamente nova, e houve poucas pesquisas sobre a ideia de transformar neurônios humanos em um computador.
Autor: Rob Waugh
Fonte: DailyMail
Link: https://bit.ly/4cyWfdf
