Biokompjuteri: Meso koje igra Doom

Makro fotografija laboratorijske posude sa mrežom mikroelektroda pod hladnim plavim svjetlom

U martu 2026. istraživači u Melbourneu su upalili ekran. Na njemu se pojavio Doomguy, junak igre stare tri decenije, i počeo je da se kreće kroz hodnike pune demona. Niko nije držao kontroler.

Umjesto toga, oko dvjesto hiljada ljudskih neurona, uzgojenih na čipu veličine kutije šibica, primalo je električne impulse iz igre i slalo nazad signale koji su pomjerali lik po ekranu.

Sistem se zove CL1, proizvod australijske kompanije Cortical Labs, opisan kao prvi komercijalno dostupan biološki kompjuter.

Neuroni unutar čipa potiču od reprogramiranih ljudskih ćelija, uzgojenih u laboratoriji, i prema tvrdnjama kompanije mogu ostati živi do šest mjeseci.

Demonstracija je oživjela pitanje koje se, ispostavilo se, vuče gotovo dvije decenije unazad: da li ćelije u posudi zaista igraju, ili računar samo čisti njihov slučajni šum i predstavlja ga kao igru.

Zašto praviti kompjuter od mesa

Odgovor leži u energiji.

Ljudski mozak obavlja sve što osoba misli, pamti i odlučuje trošeći otprilike dvadeset vata, koliko i slaba sijalica.

Trening najvećih AI modela troši toliko struje da se, prema procjenama istraživača energetske efikasnosti računarstva, ta potrošnja otprilike udvostručuje svakih četiri do šest mjeseci.

Microsoft je zbog toga najavio ponovno pokretanje nuklearne elektrane Three Mile Island da bi napajao svoje podatkovne centre, a Meta je sklopila ugovore za pristup više od šest gigavata nuklearne energije.

Nasuprot tome, mozak sa svojih otprilike osamdeset šest milijardi neurona sve to obavlja bez ijedne elektrane.

U takvom okruženju, nekoliko timova je krenulo suprotnim putem od softvera.

Umjesto da grade sve veće čipove, počeli su uzgajati žive neurone i povezivati ih direktno na elektroniku, u nadi da će biologija ponuditi ono što silicijum teško dostiže: učenje bez planina podataka i bez planina struje.

Tri koraka do posude koja uči

Prvi nagovještaj došao je početkom dvijehiljaditih, kada je tim sa Northwestern univerziteta, predvođen Ferdinandom Mussa-Ivaldijem, povezao moždano stablo izvađeno iz mrene, ribe bez vilica, na malog kolskog robota.

Učeći kroz pokušaj i grešku, mozak je savladao da robota usmjerava prema izvoru svjetlosti.

Istraživači su time prvi put dokazali dvosmjernu komunikaciju između žive nervne tvari i mašine, iako je eksperiment ostao kratkotrajan i usko ograničen.

Godine 2008. profesor Kevin Warwick i njegov tim na Univerzitetu u Readingu otišli su korak dalje.

Iz fetalnog tkiva pacova izdvojili su između pedeset i sto hiljada neurona, položili ih na rešetku od šezdeset elektroda i putem Bluetootha povezali sa malim robotom po imenu Gordon.

Signali iz ćelija upravljali su točkovima, dok su ultrazvučni senzori robota slali nazad podatke o preprekama.

Od samog početka nametalo se isto pitanje kao i kod mrene: da li ćelije zaista uče, ili sistem samo tumači njihovu nasumičnu aktivnost tako da izgleda smisleno.

Drugi korak nije došao iz robotike nego iz biologije ćelija.

Godine 2006. Kazutoshi Takahashi i Shinya Yamanaka objavili su u časopisu Cell da se obična, zrela ćelija miša može vratiti u stanje slično embrionalnom uvođenjem samo četiri proteina, otkriće za koje je Yamanaka 2012. dobio Nobelovu nagradu.

Godinu kasnije, isti postupak je ponovljen na ljudskim ćelijama.

Praktična posljedica bila je ogromna: neurone više nije trebalo vaditi iz mozga, moglo ih se uzgojiti iz obične kože.

Treći korak bio je prostorni, ali samo djelimično iskorišten.

Neuroni uzgojeni na ravnoj podlozi povezuju se samo sa susjedima, dok se, kada im se dopusti da rastu u tri dimenzije, sami organizuju u slojeve nalik na rane regije mozga.

Tim nakupinama tkiva daje se naziv organoidi.

Problem je u tome što mikroelektrodni niz, uređaj koji čita i stimuliše ćelije, dodiruje samo donji sloj tkiva; okrugao organoid položen na njega ostavio bi većinu ćelija nedostupnim.

Možda vas zanima: Paralelni univerzumi: Postojite li negdje drugi vi?

Zato su DishBrain, a kasnije i CL1, ostali na ravnim, dvodimenzionalnim kulturama, dok su organoidi svoj komercijalni put pronašli na drugim mjestima, kod kompanija poput FinalSparka.

Loptica koja ne staje

Godine 2022. Cortical Labs je sve to spojio u sistem nazvan DishBrain.

Na gustom nizu elektroda uzgojili su oko osam stotina hiljada neurona, dijelom mišjih, dijelom ljudskih, i povezali ih sa simulacijom igre Pong.

Istraživači su uzeli osam stotina hiljada ćelija iz embrija miševa i ljudskih matičnih ćelija, položili ih na mikroelektrodne nizove koji su mogli i stimulisati i čitati njihovu aktivnost, a elektrode su govorile ćelijama na kojoj se strani nalazi lopta, dok je udaljenost od palice bila predstavljena učestalošću signala.

Prema radu koji je Brett Kagan sa saradnicima objavio u časopisu Neuron, mreža je za manje od pet minuta počela uspješno vraćati loptu.

Metoda treninga bila je jednostavna i pomalo surova.

Kada bi ćelije promašile loptu, sistem bi ih preplavio haotičnim, nepredvidivim signalom.

Kada bi je pogodile, signal bi postao miran i pravilan.

Neuroni ne znaju šta je Pong niti pokušavaju pobijediti u njemu; oni jednostavno teže da smire haos, u skladu sa takozvanim principom slobodne energije, idejom da svaki živi sistem nastoji da smanji iznenađenja u svom okruženju.

Naslov naučnog rada koristio je riječ "sentience", odnosno svjesnost ili osjetljivost, u strogo tehničkom smislu prilagodljivosti na okruženje.

Formulacija je izazvala oštru reakciju u naučnoj zajednici.

U martu 2023. grupa istraživača, predvođena Fuatom Balcijem, objavila je u istom časopisu odgovor u kojem tvrdi da je Cortical Labs preuveličao značenje termina, i time ugrozio ozbiljnost mladog polja istraživanja.

Kompanija je kasnije, u saradnji sa nekim od svojih najglasnijih kritičara, objavila okvir za etičku procjenu ovakvih istraživanja, iako i sama priznaje da rasprava o mogućem moralnom statusu ovih ćelija tek počinje.

Dvjesto hiljada neurona i demoni iz Dooma

CL1, uređaj koji je odigrao Doom u martu 2026., nasljednik je DishBraina.

Možda vas zanima: Tunguska eksplozija 1908: Da li je Nikola Tesla slučajno sravnio Sibir?

Njegovih dvjesto hiljada ljudskih neurona uzgojeno je iz reprogramiranih ljudskih ćelija, po istom postupku koji je otkrio Yamanaka, i položeno na mikroelektrodni niz.

Nezavisni istraživač Sean Cole je, prema izjavama kompanije, u saradnji s timom Cortical Labsa, za manje od sedmice napisao kod koji povezuje igru sa ćelijama.

Doktor Alon Loeffler, koji je predstavio demonstraciju, opisao je rezultat kao dokaz adaptivnog, ciljno usmjerenog učenja u realnom vremenu, iako je i sam priznao da ćelije igraju poput početnika i da često umiru tokom partije.

Sistem se sastoji od tri dijela: običnog čipa koji tumači sliku igre i odlučuje kada nagraditi a kada kazniti, dvjesto hiljada neurona, i prevodioca koji prenosi poruke između njih.

Najveći dio same pameti, čitanje ekrana, prepoznavanje pobjede od poraza, obavlja čip, ne ćelije.

To je oživjelo staru sumnju iz 2008: da li žive ćelije uopšte nešto rade, ili samo prate slučajnost koju softver tumači kao učenje.

Cole je to provjerio na jednostavan način.

Zamijenio je signal iz neurona čistim slučajnim šumom, i sistem je prestao da uči.

Prema tom testu, ćelije doprinose stvarno mjerljivom dijelu ponašanja, iako taj dio ostaje mali u odnosu na ono što obavlja silicijumski čip.

Ovo nije mozak koji samostalno igra Doom, ali ćelije nisu tu ni samo za ukras.

Biokompjuteri kao usluga

Dok Cortical Labs prodaje laboratorijama uređaje po cijeni od trideset i pet hiljada dolara po komadu, švicarska kompanija FinalSpark je otišla korak dalje i biokompjutere pretvorila u pretplatu.

Kompanija, koju su osnovali Fred Jordan i Martin Kutter, putem svoje Neuroplatform platforme iznajmljuje udaljeni pristup šesnaest živih ljudskih moždanih organoida, a istraživači sa najmanje devet univerziteta, uključujući Michigan i Slobodni univerzitet u Berlinu, već izvode eksperimente na daljinu.

Kada je platforma pokretana, akademski pristup koštao je pet stotina dolara mjesečno po korisniku, dok su odabrani projekti dobijali pristup besplatno.

Organoidi na platformi u prosjeku ostaju živi oko sto dana, što je veliki napredak u odnosu na ranije pokušaje, kada su ćelije preživljavale svega nekoliko sati izvan tijela.

Možda vas zanima: Divovi koji su nestali, kamen koji je ostao

FinalSpark tvrdi da njeni biološki procesori troše i do milion puta manje energije od tradicionalnog čipa.

Ovo rastuće polje, koje neki nazivaju "biokompjuting", sve više privlači i akademski i komercijalni kapital, a broj timova koji uzgajaju tkivo u punom 3D obliku i pokušavaju ga povezati sa elektronikom raste iz mjeseca u mjesec.

Da li nešto tu osjeća

Biti pametan i biti svjestan nisu ista stvar.

Sistem može uspješno rješavati zadatke, kao što DishBrain i CL1 rade sa Pongom i Doomom, a da pritom ništa ne osjeća, slično termostatu koji reaguje na promjenu temperature bez ikakvog unutrašnjeg doživljaja.

Južnoafrički neuropsiholog Mark Solms tvrdi, u radu objavljenom u časopisu Frontiers in Psychology, suprotno od uobičajenog shvatanja: da osjećaj ne sjedi na vrhu inteligencije, nego joj prethodi.

Prema njegovoj interpretaciji principa slobodne energije, razrađenoj u saradnji sa Karlom Fristonom, elementarni oblik svijesti jeste afekat, a njegov fiziološki mehanizam, prošireni oblik homeostaze, smješten je u gornjem dijelu moždanog stabla, ne u kori velikog mozga.

Solms tvrdi da je težnja ka smanjenju neizvjesnosti, ista ona koja pokreće ćelije u DishBrainu kada biraju mir umjesto haosa, možda najstariji i najosnovniji znak života, stariji od svakog razmišljanja.

Koliko je lako previdjeti svijest, pokazuje slučaj koji nema nikakve veze s laboratorijskim posudama.

Godine 2006. neurolog Adrian Owen, u studiji objavljenoj u časopisu Science, zamolio je dvadesettrogodišnju pacijenticu u komi da zamisli kako igra tenis i kako hoda po sobama svoje kuće.

Njena moždana aktivnost, snimljena fMRI skenerom, bila je gotovo identična aktivnosti zdravih ispitanika.

Bila je budna i svjesna. Samo nije mogla to pokazati pokretom ili govorom.

Studija objavljena 2024. u New England Journal of Medicine, na uzorku od 353 pacijenta sa teškim oštećenjem mozga, otišla je još dalje.

Kod ispitanika koji uopšte nisu pokazivali vidljiv odgovor na naredbe, kognitivno-motorička disocijacija je otkrivena kod dvadeset pet posto njih, odnosno kod otprilike jednog od četiri pacijenta.

Ako je toliko teško prepoznati svijest kod ljudi koji leže pred nama, teško je znati koliko šansi imamo da je prepoznamo u nakupini ćelija u posudi.

Pretpostavka da je za osjećaj potreban određeni raspored organa, poput centra za bol ili kore velikog mozga, takođe je nesigurna.

Insekti nemaju nikakvu koru mozga, a ipak nesumnjivo vide i reaguju na okolinu.

To znači da bi osjećaj, ako postoji u nakupini neurona kao što je CL1, mogao počivati na dijelovima koje istraživači trenutno i ne pomišljaju provjeravati.

Kada je haos u DishBrainu prejak, ćelije utišaju svoj odgovor, kao da pokušavaju blokirati signal.

Isto bi uradilo nešto što osjeća bol. Ali isto bi uradilo i nešto što ne osjeća ništa.

Povlačenje od lošeg signala nije isto što i patnja, a spolja ne postoji test koji bi te dvije stvari razlikovao.

Filozof David Chalmers je tu prazninu, jaz između mapiranja svake ćelije mozga i objašnjenja zašto to mapiranje uopšte proizvodi doživljaj, nazvao teškim problemom svijesti.

CL1 čije su ćelije potekle od kože žive osobe i dalje radi u laboratoriji u Melbourneu, gdje bi, prema tvrdnjama proizvođača, mogao ostati živ do šest mjeseci.

Neuroni unutra nemaju uspomena prije igre niti znanja da postoji išta izvan nje.

Za njih, ako uopšte postoji "za njih", cijeli svijet su nekoliko piksela i naizmjenično paljenje elektroda.

Niko od istraživača uključenih u projekat, uključujući sam Cortical Labs, još uvijek nema način da provjeri da li unutra iko postoji.

IZVORI
O autoru

Aquarius

Istraživač nepoznatog koji voli dobru priču. Neću ti prodati senzaciju samo zbog klika. Ako ti se sviđaju moji tekstovi, tvoja podrška bi mi mnogo značila da nastavim dalje.

Podijeli članak