Viele Disziplinen arbeiten an der Entwicklung revolution\u00e4rer Biocomputer, bei denen 3D-Kulturen von Gehirnzellen, sogenannte Gehirnorganoide, als biologische Hardware dienen. Ihren Plan zur Verwirklichung dieser Vision ver\u00f6ffentlichten sie in der Zeitschrift Frontiers in Science.<\/p>\n\n\n\n
\u201eWir nennen dieses neue interdisziplin\u00e4re Feld \u201aorganoide Intelligenz\u2018 (OI)\u201c, sagte Professor Thomas Hartung von der Johns Hopkins University. \u201eEine Gemeinschaft von Spitzenwissenschaftlern hat sich zusammengeschlossen, um diese Technologie zu entwickeln, von der wir glauben, dass sie eine neue \u00c4ra des schnellen, leistungsstarken und effizienten Biocomputing einl\u00e4uten wird.\u201c<\/p>\n\n\n\n Gehirnorganoide sind eine besondere Art von im Labor gez\u00fcchteten Zellkulturen. Obwohl Organoide des Gehirns nicht als \u201eMini-Gehirne\u201c klassifiziert werden, weisen sie dennoch wichtige Aspekte der Gehirnfunktion und -struktur auf, etwa Neuronen und andere Gehirnzellen, die f\u00fcr die kognitiven Funktionen Lernen und Ged\u00e4chtnis unerl\u00e4sslich sind. Warum sind sie so besonders? Die meisten Zellkulturen haben eine flache Struktur, Organoide sind jedoch dreidimensional, was ihre Zelldichte um das Tausendfache erh\u00f6ht. Dadurch k\u00f6nnen Neuronen viel mehr Verbindungen eingehen.<\/p>\n\n\n\n Aber selbst wenn Gehirnorganoide gute Nachbildungen des Gehirns sind, warum sollten sie dann gute Computer sein? Sind Computer nicht schlie\u00dflich intelligenter und schneller als Gehirne?<\/p>\n\n\n\n \u201eW\u00e4hrend auf Silizium basierende Computer sicherlich besser im Rechnen sind, sind Gehirne besser im Lernen\u201c, erkl\u00e4rte Hartung. \u201eZum Beispiel wurde AlphaGo [die KI, die 2017 den weltbesten Go-Spieler besiegte] anhand von Daten aus 160.000 Spielen trainiert. Um die gleiche Anzahl an Spielen zu absolvieren, m\u00fcsste ein Mensch \u00fcber 175 Jahre lang f\u00fcnf Stunden am Tag spielen.\u201c<\/p>\n\n\n\n Das Gehirn lernt nicht nur besser, es ist auch energieeffizienter. Beispielsweise ist die Energiemenge, die f\u00fcr das Training von AlphaGo aufgewendet wird, gr\u00f6\u00dfer als die, die erforderlich ist, um einen aktiven Erwachsenen ein Jahrzehnt lang \u201eaufrechtzuerhalten\u201c.<\/p>\n\n\n\n \u201eDas Gehirn verf\u00fcgt au\u00dferdem \u00fcber eine unglaubliche Kapazit\u00e4t zum Speichern von Informationen, die auf 2.500 TB gesch\u00e4tzt wird\u201c, f\u00fcgte Hartung hinzu. \u201eWir sto\u00dfen an die physikalischen Grenzen von Siliziumcomputern, weil wir nicht mehr Transistoren auf einem kleinen Chip unterbringen k\u00f6nnen. Aber das Gehirn ist v\u00f6llig anders aufgebaut. Es verf\u00fcgt \u00fcber etwa 100 Milliarden Neuronen, die \u00fcber mehr als 1015 Verbindungspunkte verbunden sind. Das ist ein gewaltiger Leistungsunterschied im Vergleich zu unserer aktuellen Technologie.\u201c<\/p>\n\n\n\n Laut Hartung m\u00fcssen aktuelle Gehirnorganoide vergr\u00f6\u00dfert werden, damit sie als organoide Intelligenz dienen k\u00f6nnen. \u201eSie sind zu klein, jede enth\u00e4lt etwa 50.000 Zellen. \u201eWir sollten diese Zahl f\u00fcr die OI auf 10 Millionen erh\u00f6hen\u201c, erkl\u00e4rte er.<\/p>\n\n\n\n Parallel dazu entwickeln Forscher Technologien zur Kommunikation mit Organoiden. Vereinfacht ausgedr\u00fcckt entwickeln sie eine Technologie zum Senden von Informationen und zum Lesen von Daten, anhand derer sie erkennen k\u00f6nnen, was die Organoide \u201edenken\u201c. Sie helfen sich gegenseitig mit Werkzeugen aus verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen und passen diese f\u00fcr ihre Zwecke an, beispielsweise Bioingenieurwesen und maschinelles Lernen. Dadurch k\u00f6nnen sie neue Stimulations- und Aufzeichnungsger\u00e4te entwickeln.<\/p>\n\n\n\n \u201eWir haben ein Ger\u00e4t entwickelt, das als Schnittstelle zwischen Gehirn und Computer fungiert. Dabei handelt es sich um eine Art EEG-Haube f\u00fcr Organoide, die wir in einem im August letzten Jahres ver\u00f6ffentlichten Artikel vorgestellt haben. \u201eEs handelt sich um eine flexible H\u00fclle, die dicht mit winzigen Elektroden bedeckt ist, die Signale vom Organoid aufnehmen und an ihn weiterleiten k\u00f6nnen\u201c, sagt Hartung.<\/p>\n\n\n\n Das Forscherteam stellt sich vor, dass OI schlie\u00dflich eine Vielzahl von Stimulations- und Aufzeichnungstools einbezieht. Diese werden Interaktionen in Netzwerken miteinander verbundener Organoide orchestrieren, die komplexere Rechenaufgaben ausf\u00fchren w\u00fcrden.<\/p>\n\n\n\n![\"\"](\"\/wp-content\/uploads\/2023\/03\/organoidna-inteligenca-mozganski-organoidi-5.webp\")
Was sind Gehirnorganoide und warum k\u00f6nnen sie so gute Computer sein?<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
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Wie w\u00fcrden Biocomputer mit organoider Intelligenz aussehen?<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
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Organoide Intelligenz k\u00f6nnte helfen, neurologische Erkrankungen zu verhindern und zu behandeln<\/strong><\/h3>\n\n\n\n