פרופסור תומס הארטונג, אוניברסיטת ג'ונס הופקינס (צילום: Will Kirk/Johns Hopkins University, FT)
פרופסור תומס הארטונג. תהליך שעשוי לקחת עשרות שנים | צילום: Will Kirk/Johns Hopkins University, FT

קבוצת חוקרים מצהירה שבכוונתה לפתח מחשב ביולוגי המבוסס על מיליוני תאי מוח אנושיים, שלדבריהם ישיג ביצועים טובים משל מכונות מבוססות סיליקון ויצרוך הרבה פחות אנרגיה.

צוות המחקר הבינלאומי בראשות אוניברסיטת ג'ונס הופקינס בבולטימור, פרסם בכתב העת Frontiers in Science מפת דרכים מפורטת המובילה בסופו של דבר אל "בינה אורגנואידית". מדובר בחומר שיכלול מקבצים של אורגנואידים מוחיים – מבנים עצביים תלת־ממדיים שאותם הם יגדלו מתוך תאי גזע אנושיים – שיחוברו לחיישנים ולמכשירי קלט ויאומנו באמצעות למידת מכונה, ביג דאטה וטכניקות נוספות.

המטרה היא לפתח מערכת יעילה ביותר המסוגלת לפתור בעיות שמחשבים דיגיטליים קונבנציונליים אינם מסוגלים לפתור, ושתסייע למחקר במדעי המוח ובתחומים רפואיים נוספים. המטרה המוצהרת של הפרויקט דומה למטרתם של הפרויקטים המתקדמים ביותר של המחשוב הקוונטי, אבל היא גם מעלה שאלות אתיות בנוגע ל"תודעה" של הרכבי אורגנואידים מוחיים.

"אני מצפה ליצור מערכת תבונית דינמית המבוססת על ביולוגיה סינתטית, שלא תהיה מוגבלת על ידי התפקידים הרבים שהמוח נדרש לבצע באורגניזם חי", אמר פרופסור תומס הארטונג מג'ונס הופקינס, שקיבץ קהילה של 40 מדענים לפיתוח הטכנולוגיה הזאת.

מטרת המחקר היא לפתח מערכת המסוגלת לפתור בעיות שמחשבים דיגיטליים קונבנציונליים אינם מסוגלים לפתור. בכך היא דומה למחשוב קוונטי, אבל היא גם מעלה שאלות אתיות בנוגע ל"תודעה" של הרכבי אורגנואידים מוחיים

הם חתמו על "הצהרת בולטימור" הקוראת למחקר נוסף "שייבחן את הפוטנציאל של תרביות תאים אורגנואידיות לקידום הבנת המוח וליצירת סוגים חדשים של מחשוב ביולוגי, אך גם יכיר בהשלכות האתיות הרלוונטיות וייתן להן מענה".

הארטונג מודה שפיתוח בינה אורגנואידית והפיכתה לטכנולוגיה מסחרית הוא תהליך שעשוי לקחת עשרות שנים. נוסף לאתגרים המדעיים, יש חששות אתיים בנוגע ליצירת "בינה בצלחת" שמסוגלת ללמוד, לזכור ולקיים אינטראקציה עם סביבתה – ושעשויה לפתח תודעה, ולו הבסיסית ביותר.

מתחילתו של הפרויקט, אמר הארטונג, הם יישמו גישה של אתיקה משובצת (embedded ethics) והוסיף: "כל הסוגיות האתיות נידונות בלי הפסקה על ידי צוות הכולל מדענים, אתיקאים ונציגים מהציבור".

מדלן לנקסטר, חוקרת אורגנואידים מוחיים ממעבדת הביולוגיה המולקולרית בקיימברידג', שאינה מעורבת בפרויקט, הביעה ספקות באשר למטרותיו. "זה באמת משהו שנמצא במחוזות המדע הבדיוני, ואמנם זה רעיון מסקרן, אבל המדע פשוט לא נמצא שם עדיין", אמרה. "יש משוכות אדירות לעבור כדי לעשות את מה שמחברי המחקר רוצים לעשות".

אורגנואיד מוח דרך מיקרוסקופ (צילום: Jesse Plotkin/Johns Hopkins University, FT)
אורגנואיד מוח דרך מיקרוסקופ. "כל הסוגיות האתיות נידונות בלי הפסקה" | צילום: Jesse Plotkin/Johns Hopkins University, FT

קרל פריסטון, חוקר מוח מיוניברסיטי קולג' בלונדון, שאינו עוסק בבינה אורגנואידית, היה חיובי יותר. "זה בהחלט רעיון ששווה לבחון", אמר. "יש עוד הרבה צעדים ראשוניים לעשות, אבל הכיוון יכול להיות מהפכני".

אחד הצעדים החיוניים, אמר הארטונג, הוא למצוא דרך טובה יותר להזין אורגנואידים בודדים בחומרי מזון בצלחות מעבדה, כדי לסייע להם לצמוח בגודלם. צריך להביא את המבנים העצביים הזעירים האלה מ־50,000 תאים כיום לסביבות עשרה מיליון כדי להגיע למצב שהחוקרים יוכלו להגדיר בינה אורגנואידית.

חוקרים מפתחים גם טכנולוגיות שיקשרו אורגנואידים זה לזה ויתקשרו עמם, קרי ישלחו אליהם מידע ויפענחו את "מחשבותיהם". המעבדה של הארטונג בוחנת ממשק, "קליפה גמישה המכוסה בצפיפות באלקטרודות זעירות שקולטות אותות מהאורגנואיד וגם משדרות אליו".

אחת הסיבות לפיתוח של מחשוב ביולוגי היא שהמוח מעבד ומאחסן מידע ביעילות אדירה. מחשב העל החזק ביותר בעולם, ה־Frontier במעבדה הלאומית אוק רידג' בארה"ב, שהושמש בשנה שעברה, משתווה לכוח העיבוד של מוח אנושי בודד – "אקסָפלופּ" אחד, או מיליארד מיליארדי פעולות בשנייה – אבל צורך אנרגיה בהיקף של פי מיליון.

חוקרים מפתחים גם טכנולוגיות שיקשרו אורגנואידים זה לזה ויתקשרו עמם, קרי ישלחו אליהם מידע ויפענחו את "מחשבותיהם"

היישומים הראשונים של בינה אורגנואידית יהיו בחקר המוח וברפואה. כבר בימינו חוקרים מייצרים אורגנואידים מתאי גזע שנלקחו ממטופלים עם מחלות נוירולוגיות, כדי להשוות אותם לבני אדם בריאים ולבחון את תגובותיהם לתרופות. בינה אורגנואידית תאיץ את המחקר בנוגע להבנתם ומניעתם של ליקויים קוגניטיביים הנגרמים על ידי מחלות מוח.

אמנם ייתכן שיחלפו עשרות שנים עד שהטכנולוגיה הזאת תוליד מחשבים ביולוגיים שיוכלו להתחרות במחשבי הסיליקון הרגילים או במחשבים הקוונטיים בהרצת יישומים כמו בינה מלאכותית, אבל בינתיים, תומכי הבינה האורגנואידית מצביעים על הפוטנציאל העצום והבלתי צפוי שלה.

"אני מקווה שנראה דברים שאינם רק שכפול של פעילות מוחית רגילה", אמר הארטונג.

תרגום: תומר בן אהרון

© The Financial Times Limited 2023. All Rights Reserved. Not to be redistributed, copied or modified in anyway. tech12 is solely responsible for providing this translation and the Financial Times Limited does not accept any liability for the accuracy or quality of the translation