В последних двух книгах Виктора Пелевина «Transhuman Inc» и «KGBT+» описывается мир недалекого будущего, в котором бессмертие в цифровом виде стало нормой. Перемещение сознания в банку, киборги, использование мозга как компьютера, а компьютера как платформы для сознания. Насколько мы вообще близки к такому миру? Как показывает практика, весьма близки.

Вопросы прогресса успешно вытесняются из СМИ феноменом FOMO, паническими повестками, новостями экономики и мировых конфликтов. Но в этой пустоши есть свои оазисы, с информацией о возможностях улучшения и развития человека. Подробнее о них рассказываю здесь, на Пикабу. Также есть отдельный тематичный контент, который выходит в Телеграме.

Старт и развитие трансгуманизма Компьютер, использующий органический мозг для вычислений

Ученые вырастили крошечный органоид, похожий на мозг, из стволовых клеток человека. Органоид подключили к компьютеру и уже продемонстрировал успехи в самообучении. Система способна быстро распознавать речь и делать математические прогнозы.

Проблема потребления

Какими бы невероятными ни были последние достижения в области машинного обучения, искусственный интеллект по-прежнему сильно отстает от человеческого мозга в аспектах энергопотребления. Наш мозг учится и адаптируется в течение всего дня потребляя примерно 20 Вт. Для сопоставимой работы нейронная сеть из кластеров серверов использует около 8 миллионов Вт. А её эффективность еще остается спорной.

Более того, важна еще нейропластичность мозга. Наша способность наращивать новые нервные ткани и расширять существующие нейронные связи, помогает нам учиться буквально на «шумных потоках данных». То есть, находясь постоянно в среде миллионов сигналов, информационного шума и совершая ошибки. Но находя способы как решать проблемы, и даже редактировать собственный геном.

То, что системы искусственного интеллекта достигают с помощью методов перебора и огромных трат энергии, мозг решает легко и элегантно. Это заслуга миллиардов лет проб и ошибок, которые привели человеческий мозг к той форме и паттернам работы, которые мы используем до сегодня.

Какая разница, какие задачи нужно решать?

Фактически, наш мозг это буквально мощный обучающийся компьютер. Но все, что он делает в нашем черепе — это реагирует на поступающие электрические сигналы наших органов чувств. Если заменить череп на банку, а сигналы рецепторов на электронный чип – сможет ли такая система работать? Если попытаться дать объяснение, что такое трансгуманизм простыми словами, то отсутствие разницы между мозгом и вычислительной системой как раз будет объяснением.

Для этого проще использовать плюрипотентные стволовые клетки мозга, которые от природы склонны к самоорганизации и развитию в полезные клетки и структуры, подобные тем, которые наблюдаются развивающемся мозге.

Экспериментальная установка способна отправлять электрические сигналы в мини-мозг и считывать активность нейронов в качестве выходных данных. Следовательно, мы буквально живем в эпоху биокомпьютеров, слияния углеродной и кремниевой систем интеллекта.

В этом эксперименте ученые позволили стволовым клеткам самоорганизоваться в трехмерную структуру. Именно за счет трехмерности, как предполагают исследователи, полученный органоид может быть значительно умнее, а нейроны могут демонстрировать большую «сложность, связность, нейропластичность и признаки нейрогенеза», если сравнивать со схожими двумерными системами.

Развитие трансгуманизма через слияние интеллектов

Все началось с небольшого органоида, который выращивали на многоэлектродной матрице высокой плотности. Это своеобразный чип, который способен посылать электрические сигналы в органоид, и считывать его реакцию в ответ на изменение активности нейронов.

Brainoware or BrainAware?

Ученые назвали систему «Brainoware», указывая на связь органики и кибернетики. Но название также близко к «BrainAware», подразумевая, что такая система вполне может обзавестись сознанием.

Технически, это все еще чип нейронного машинного обучения, помещенный в «резервуар вычислений» и ограниченный конкретными рамками. Это очень странный и максимально буквальный принцип «черного ящика».

Идея черного ящика строится вокруг того, что развитие нейронных сетей проходит в контролируемом резервуаре. А роль резервуара выполняет буквально что угодно: как виртуальная среда, так и полигон с системой боевых лазеров или буквального ведро с водой. И теория трансгуманизма подтверждает, что в такой среде вполне может зародиться сознание. Или, что сама такая система его породит.

Главное, чтобы присутствовало отображение входных сигналов в вычислительное пространство более высокого измерения, а также наблюдалась динамика фиксированной нелинейной системы.

Достижения гибридного мозга

Самое главное, ни мы, ни ученые не понимаем до конца, что именно происходит. И первые эксперименты наглядно это демонстрируют. Исследователи подключили органоидный компьютерный чип Brainoware к системе, рассматривая его как «адаптивный живой резервуар». Ученые убедились, что мини-мозг реагирует на электрические сигналы нелинейным образом, проверили, есть ли у него какая-то память, выяснили, как вводить пространственные данные в массив сетки, а затем запустили несколько обучающих тестов.

Ученые сосредоточились на двух областях. Первая — распознавании речи. Около 240 аудиоматериалов взрослых мужчин, говорящих по-японски, были преобразованы в электрические сигналы, и загружены в чип Brainoware. В нулевой день органоид смог различить, всего лишь по одному гласному звуку, голос конкретного человека. Точность определения – 51%. Через два дня этот показатель вырос до 78%. С такими темпами постгуманизм и трансгуманизм не за горами.

Затем ученые перешли к математике и использовали для изучения карту Энона. Это типичная нелинейная динамическая система с хаотичным поведением. По сути, нужно угадывать куда именно будет перемещаться точка по системе координат. За два дня Brainoware увеличил точность прогнозирования местоположения данной точки с 0,356 до 0,812.

Сравнение с кремниевыми соперниками

Само собой, для сравнения ученые использовали Искусственные Нейронные Сети – ИНС. В частности, Органические Нейронные Сети, ОНС, значительно превосходят ИНС без блоков долговременной и кратковременной памяти. При этом ОНС показали меньшую точность, чем ИНС, но сократили время обучения на >90%.

То есть, трехмерные органоиды из человеческого мозга определенно могут формировать функциональные нейронные сети и работать как новый класс аппаратного обеспечения машинного обучения, естественным образом решая проблемы затрат на обучение, энергопотребления и производства тепла.

Сейчас ученые работают над усовершенствованием идеи с помощью мягких игольчатых электродов, имплантированных в мозговую ткань органоида. Это обеспечивает большую пропускную способность и доступ к большему количеству нейронов, чем у нынешнего устройства.

Куда нас толкает развитие трансгуманизма?

Не стоит бояться, что уже завтра будут проводить операции по синтезу мозгов. У новых структур есть и свои ограничения. Во-первых, нужно найти способ выращивать бионические нейросети массово и поддерживать их жизнедеятельность, о чем кремниевым конкурентам не стоит беспокоиться.

Также, каждая нода органической нейросети может сильно отличаться от сородичей. Это создаст определенные трудности при масштабируемости сети.

Также вопрос энергопотребления остается неоднозначным. Сами органоидные чипы потребляют очень мало энергии во время работы. Но все равно нужна огромная система для их жизнеобеспечения. А также важно учитывать неоднородность старения тканей.

И, наконец, у ученых нет четкого представления, как развивать и определять постулаты этики для создания микромозга из человеческих нейронов и подключения его к живым компьютерам-киборгам.

Поскольку сложность этих органоидных систем возрастает, сообществу крайне важно изучить множество нейроэтических проблем, связанных с биокомпьютерными системами, использующими нервную ткань человека. Могут пройти десятилетия, прежде чем будут созданы общие биокомпьютерные системы, но это исследование, вероятно, приведет к фундаментальному пониманию механизмов обучения, нейронного развития и когнитивных последствий нейродегенеративных заболеваний.

Мнение авторов статьи

Что ж, в 2023 году развитие технологий постепенно выходит из-под контроля государств. Кто знает, как будет выглядеть 2027 год, не говоря уже о 2050.

Если не можешь победить – возглавь. Новости про биохакинг, разгон мозга, повышение продуктивности и личной эффективности будут публиковаться здесь. Другие статьи по схожей теме также выходят на телеграм канале.

15 мая 2023 г. Органоиды — это выращенные в лаборатории ткани, которые имитируют особенности и функции тканей в организме.

Слева направо Видад Самман, MSc student (студент магистратуры), д-р Наама Шнайдер, исследователь, и д-р Мириам Грюневальд, директор Центра органоидов Хадасса. (photo credit: Hadassah International)

По словам профессора Эяля Мишани, путь к открытию первого в Израиле банка «органоидов» начался, как и многие другие начинания Медицинского центра «Хадасса»: врач стоит у постели пациента, определяет проблему и идет в лабораторию, чтобы найти решение.

Мишани является генеральным директором исследовательского фонда медицинской организации «Хадасса» и руководителем отдела исследований, разработок и инноваций.

«В «Хадассе» мы очень сильны в исследованиях трансляционной медицины», — сказал Мишани, имея в виду область, в которой научные открытия, сделанные в лабораториях, трансформируются в новые методы лечения и подходы к медицинскому обслуживанию.

Доктор Мириам Грюневальд, директор Центра органоидов Хадасса. (Источник: ДЭВИД ЗЕВ ХАРРИС)

«Проще говоря, органоиды — это выращенные в лаборатории ткани, которые имитируют особенности и функции ткани в организме», — сказала доктор Мириам Грюневальд, директор Центра органоидов Института трансляционной медицины им. Вола Хадассы.

Для производства органоидов берут свежие биопсии из различных тканей тела пациента, а затем обрабатывают и выращивают в специальном геле, который позволяет клеткам размножаться, соединяться друг с другом и самоорганизовываться в трехмерные структуры.

Несколько лет назад Мишани и его команда начали читать научную литературу об этой технологии и поняли ее бесконечный потенциал. Они начали работать над внедрением органоидной технологии, разработанной доктором Хансом Клеверсом и его командой в Институте Хубрехта в Нидерландах в 2009 году, в Хадассу.

Профессор Мишани заметил, что все большее число лабораторий по всему миру работает над этой технологией, и он считал, что Хадасса может поднять свой потенциал на новый уровень, создав платформу, доступную всему научному сообществу.

«В тот момент мы обратились к нашему основателю и владельцу «Хадассе» — Женской сионистской организации Америки», — вспоминал он. «Без их видения и поддержки мы бы не добились того, что имеем. Они поддерживали нас всеми возможными способами, в том числе финансово и через свои связи. Я думаю, что это воплощает в себе то, что особенного в Хадассе: вы приходите с мечтой и находите поддержку, чтобы воплотить ее в жизнь».

Биобанк был открыт в 2021 году. С тех пор члены команды Центра органоидов «Хадасса» собирают образцы от максимально возможного количества пациентов и выращивают из них органоиды — на данный момент образцы от более чем 135 человек. Когда это возможно, они берут образцы как здоровой ткани, так и ткани, показывающей заболевание.

«Каждый органоид в биобанке собирается и хранится с помощью программы, которая также записывает историю болезни отдельного пациента», — сказал Грюневальд. «Таким образом, если исследуется конкретное состояние, например, колоректальный рак с определенными мутациями, мы можем использовать соответствующие образцы, которые есть в нашем банке, вырастить органоид и начать эксперимент. С 2009 года технология значительно продвинулась вперед. Мы можем выращивать органоиды практически из любой ткани человеческого тела».

Биобанк Хадассы уже служит нескольким целям.

В настоящее время основная функция центра биобанка Хадассы заключается в предоставлении платформы для общих исследований врачам, а также ученым и фармацевтическим компаниям в Израиле и во всем мире.

«Я считаю, что наш биобанк станет важным инструментом для отрасли, особенно по мере того, как мы будем его развивать и увеличивать количество образцов», — сказал Мишани.

Кроме того, в определенных ситуациях врачи «Хадассы» уже могут использовать органоидный центр, чтобы опробовать лечение для конкретных пациентов и посмотреть, как они, скорее всего, отреагируют, прежде чем их назначать.

«Это уже происходит с некоторыми больными раком или пациентами с муковисцидозом», — сказал Грюневальд. «Нет никаких сомнений в том, что платформа, которую мы разрабатываем, сэкономит драгоценное время пациентам, которые не могут позволить себе тратить время на традиционный метод проб и ошибок».

Надежда состоит в том, чтобы максимально расширить эту возможность в будущем, обозначив новый рубеж персонализированной медицины.

«Используя органоиды, врач может исследовать влияние неограниченного количества лекарств на пациента, а затем определить комбинацию лекарств, которая поможет этому конкретному пациенту», — сказал Мишани. «Это может вывести персонализированную медицину на совершенно новый уровень».

По той же причине, по мнению исследователей, органоиды сильно повлияют на клинические испытания.

«Я считаю, что органоиды значительно уменьшат потребность в использовании животных в качестве доклинических моделей», — сказал Грюневальд.

«FDA признало потенциал органоидов для разработки и тестирования лекарств и поощряло использование этих моделей в доклинических исследованиях для повышения предсказуемости и эффективности разработки лекарств», — добавила она.

Мечта состоит в том, чтобы технология превзошла все это.

«Можно сказать, что органоиды представляют собой начало разработки органов ex vivo для трансплантации», — сказал профессор Йорам Вайс, генеральный директор медицинской организации «Хадасса». «Мы еще не достигли этого, и предстоит еще много исследований, но если вы спросите меня, через пять или десять лет есть хороший шанс, что мы сможем трансплантировать полученные органоиды пациента для восстановления функции больного органа. Сейчас это может звучать как научная фантастика, но это не так. Это будущее может быть ближе, чем мы думаем».

Перевод с английского

ИСТОЧНИК

По мнению некоторых нейробиологов, созданные человеком органоиды способны испытывать «бесконечный ужас» от осознания того, что они существуют отдельно от тела. И это нужно срочно прекратить.

Лабораторные мини-мозги

На протяжении многих лет ученые работали над созданием совершенных церебральных органоидов — упрощенных версий человеческих мозгов, которые впоследствии можно будет использовать для тестирования новых фармацевтических препаратов или методов лечения. И новости из мира нейробиологии не переставали нас радовать.

Так, менее года назад американские специалисты сообщили, что они вырастили «мини-мозги», похожие на мозг недоношенного ребенка. Чуть раньше нейробиологам удалось создать миниатюрные нейронные структуры с собственной сосудистой сетью для проведения исследований и имплантации больным.

«Мини-мозги» дают ученым возможность изучать главный орган центральной нервной системы и ставить опыты на структуре, более напоминающей человеческий мозг, чем животные модели. Однако, по мнению некоторых ученых, хотя еще не было доказано, что церебральный органоид развил сознание и стал разумным, риски слишком велики, чтобы продолжать подобные опыты.

Именно с таким заявлением выступила группа исследователей — сотрудников лаборатории Green Neuroscience из Сан-Диего (США) на ежегодной конференции Neurosience 2019, которая проходит в эти дни в Чикаго.

«Мы уже наблюдаем в органоидах активность, которая напоминает биологическую активность у животных. Если есть какая-либо вероятность того, что органоид может стать разумным, мы не хотели бы пересечь эту черту. И мы не хотим, чтобы люди проводили исследования в той области, где есть вероятность неблагоприятного исхода», — сообщил в комментарии для The Guardian Элан Охайон (Elan Ohayon), директор лаборатории.

По мнению Охайона, следует приостановить все действующие исследования и эксперименты в этой области, пока мы не докажем, что «мини-мозги» не стали разумными и не испытывают боль и «бесконечный ужас» от осознания того, что они существуют отдельно от тела. Лаборатория Green Neuroscience разработала компьютерные модели в поддержку своей теории и призывает к дальнейшей работе по этому вопросу.

Более того, ученые хотят профинансировать исследования, которые предполагают даже малейший риск того, что органоид может стать разумным, — конечно, только ради того, чтобы вовремя остановить это.

Источник