Organoide Intelligenz (OI): die neue Grenze des Biocomputings und der Petrischalen-Intelligenz
2023
Johns Hopkins University, Baltimore, USA
Neuste Fortschritte bei aus humanen Stammzellen gewonnenen Gehirnorganoiden versprechen die Nachbildung wichtiger molekularer und zellulärer Aspekte von Lernen und Gedächtnis sowie möglicherweise auch Aspekte der kognitiven Fähigkeiten in vitro und schaffen damit eine neue wissenschaftliche Disziplin namens „Organoide Intelligenz“ (OI).
Durch Vorstelllung eines kollaborativen Programms zur Umsetzung der Vision eines multidisziplinären OI-Sektors wollen die Autoren OI als eine Form des biologischen Computings etablieren, das Gehirnorganoide unter Verwendung wissenschaftlicher und biotechnologischer Fortschritte auf ethisch verantwortungsvolle Weise nutzt. Standardisierte, dreidimensionale, myelinierte Gehirnorganoide können bereits mit hoher Zelldichte und angereicherten Mengen an Gliazellen und Genexpression hergestellt werden, die für das Lernen entscheidend sind. Integrierte mikrofluidische Perfusionssysteme können eine skalierbare und dauerhafte Kultivierung sowie raumzeitliche chemische Signalübertragung unterstützen. Neuartige 3D-Mikroelektrodenarrays ermöglichen hochauflösende raumzeitliche elektrophysiologische Signalübertragung und -aufzeichnung, um die Fähigkeit von Gehirnorganoiden zu erforschen, die molekularen Mechanismen von Lernen und Gedächtnisbildung und letztendlich ihr Rechenpotenzial nachzubilden. Technologien, die neuartige Biocomputing-Modelle über Reiz-Reaktions-Training und Organoid-Computer-Schnittstellen ermöglichen könnten, befinden sich in der Entwicklung.
Die strategische Etablierung von OI als wissenschaftliche Disziplin, kombiniert mit einem eingebetteten Ethikansatz zur Analyse der ethischen Aspekte, die durch die OI-Forschung aufgeworfen werden, könnte die Entwicklung von OI-basierten Biocomputing-Systemen erleichtern, die schnellere Entscheidungsfindung, kontinuierliches Lernen während der Aufgabenbearbeitung und höhere Energie- und Dateneffizienz ermöglichen.
Organoid intelligence (OI): the new frontier in biocomputing and intelligence-in-a-dish
Thomas Hartung
Eingestellt am: 10.06.2024
[1] https://www.frontiersin.org/journals/science/articles/10.3389/fsci.2023.1017235/full
