コンピューターを操作する「ミニ脳」を研究室で育成

(ダン・トリ) - それぞれの「ミニ脳」クラスターは回路とコンピューターに接続されており、学習、記憶が可能で、現在の技術より何倍も少ないエネルギー消費で済む生物学的コンピューターの世代が生まれる可能性が開かれています。

Spaceworksによると、スイスの科学者グループがヒト幹細胞から微小な脳を培養している。彼らは将来、これらの脳が生物学的コンピューターの「心臓部」となり、エネルギーを節約し、人間のように学習できるようになると考えている。

FinalSpark 研究所の科学者は幹細胞を使って生物学的コンピューターを開発している (写真: FinalSpark)。

スイスのヴォー州ヴェヴェイの町では、FinalSpark 研究所のフレッド・ジョーダン博士とその同僚たちが大胆な方向性を追求しています。

彼らは、従来のシリコンチップをプログラミングするのではなく、人間のニューロンに実際に学習させ、情報を処理させる方法を模索しています。最終的な目標は、反応し記憶し、今日のコンピュータシステムよりもはるかに効率的に動作する「生きたサーバー」を開発することです。

人間の皮膚細胞から小さな脳まで

FinalSpark ラボでは、日本のクリニックから合法的に入手した人間の皮膚細胞から旅が始まります。

科学者たちはそれを幹細胞に変え、特殊な環境で培養してオルガノイドと呼ばれる小さな白い球体を形成した。

それぞれのオルガノイドは米粒ほどの大きさですが、数千個のニューロンやその他の支持細胞を含んでいます。研究チームの細胞生物学者であるフローラ・ブロッツィ博士は、「人間の脳ほど複雑ではありませんが、基本的な構造と電気的反応は共通しています」と述べています。

成熟したオルガノイドは、コンピューターに接続された小さな電極に取り付けられました。実験者がキーを押すたびに、電気信号がシステムを介して送信され、神経活動のミニチュアマップとして画面に表示されました。

ブロッツィ氏によると、これはオルガノイド内のニューロンが情報を感知し、反応し、徐々に処理することを学習できる証拠だという。

最大の課題は人工脳を「生かし続ける」ことだ

小さな脳の機能を維持するのは容易なことではありません。これらのオルガノイドは非常に繊細で、ほぼ絶え間ない栄養供給と安定した環境を必要とします。

FinalSpark チームは 4 年間のテストを経て、オルガノイドを最大 4 か月間生存させることに成功しました。これはバイオコンピューティングの分野における大きな前進です。

彼らはまた、オルガノイドが機能を停止する前に、特異な現象に気づいた。それは、電気信号がしばしば心臓の鼓動のようにバースト的に現れることだった。この現象を完全に説明することはできていないものの、ニューロンクラスターが以前よりもはるかに複雑な相互作用の状態に達していた可能性を示唆している。

学習型コンピュータの開発競争

FinalSparkは、生物学とテクノロジーの融合というアイデアを追求している唯一の企業ではありません。オーストラリアでは、Cortical Labsが人工ニューロン群を訓練し、コンピューターゲーム「Pong」をプレイできるようにしたと発表しました。

米国では、ジョンズ・ホプキンス大学の研究者らも、人間がどのように情報を処理するかを学習するための「ミニ脳」を開発しており、アルツハイマー病や自閉症などの神経疾患の治療への道を切り開いている。

ジョンズ・ホプキンス大学でこの研究を担当するレナ・スミルノバ博士は、バイオコンピューターは既存のチップを完全に置き換えるものではなく、病理のシミュレーションや薬品の研究、実験における動物の使用を最小限に抑える上で人間を支援するものだと述べた。

専門家は「計算のための脳培養」の技術はまだごく初期段階にあると評価している。

しかし、その可能性は計り知れません。将来的には、この「試験管の中の脳」が、これまで人間だけが実現してきた、学習、記憶、適応を行うコンピュータシステムの基盤となるかもしれません。

出典: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/phong-thi-nghiem-nuoi-nao-mini-de-van-hanh-may-tinh-20251008064509797.htm