ChatGPTのような機械学習モデルは、エッセイや短編小説、ポッドキャスト全体を生成しています。しかし、科学者たちは、これと同じくらい効率的で強力なコンピューティングを可能にする別の方法を模索しています。
ジョン・ホプキンス大学（JHU）の研究者を中心とする大規模な国際共同研究により、ブレイン・マシン・テクノロジーがバイオコンピューティングにおける最新のフロンティアであることが明らかにされ、それを実現するためのロードマップが提示されました（火曜日、『Frontiers』に掲載）。
本稿で説明するように、オルガノイド・インテリジェンス（OI）は、研究者が人間の脳細胞の3次元培養物（脳オルガノイド）とブレイン・マシン・インターフェース技術を用いた生物学的コンピューティングを開発する新興分野である。これらのオルガノイドは、学習や記憶といった認知機能に重要な役割を果たす脳の構造と機能の側面を共有しています。これらは本質的に生物学的ハードウェアとして機能し、AIプログラムを実行する現在のコンピューターよりもさらに効率的なものになる日が来るかもしれません。
“OIのビジョンは、生物学的システムの力を利用して、ライブサイエンス、生物工学、コンピューターサイエンスの分野を発展させることです。” JHUの研究者で論文の著者であるLena Smirnovaは、Motherboardへの電子メールで書いています。”人間の脳が情報処理や学習などでいかに効率的に動作しているかを見れば、それを翻訳してモデル化し、現在のコンピューターよりも（より）速く、より効率的に動作するシステムを持ちたくなる。”
例えば、人間の脳は信じられないほどの情報保存能力を持っています。論文によると、平均的な脳は推定2,500テラバイトを保存できるそうです。研究者たちは、AIや機械学習システムに接続される複雑な3D細胞構造を想定しています。
「JHUの研究者であり、この研究の著者の一人であるThomas Hartungは、プレスリリースで次のように述べています。「私たちは、小さなチップに多くのトランジスタを詰め込むことができないため、シリコンコンピュータの物理的限界に達しています。「しかし、脳は全く異なる配線になっています。脳には約1000億個のニューロンがあり、1015以上の接続点を通してつながっています。現在の技術に比べれば、莫大なパワーの差です。”
研究者は以前、生物学的なものと合成的なものを組み合わせて、脳細胞にポンの遊び方を教えたことがある。このプロジェクトに参加したのと同じ科学者が行った概念実証である。 このプロジェクトでは、DishBrainシステムを作り、脳とコンピューターのインターフェースを作り、神経細胞に簡単な電気的感覚入力とフィードバックを与えることで、ゲームを「学習」させることができました。
しかし、今回の論文では、細胞にビデオゲームをさせるよりももっと大きな用途があると見ています。ひとつは、脳内オルガノイドが医療に応用される可能性があることです。著者らは、OIの研究により、個体間の神経発達障害や神経変性疾患の探求が可能になり、薬物検査研究に革命をもたらすだろうと書いている。
人工知能と同様に、倫理的な懸念があり、研究者もそれを認めている。OIが倫理的・社会的に対応した形で発展していくために、彼らは「倫理学の組み込み」アプローチを提案しています。”倫理学者、研究者、一般市民からなる学際的かつ代表的なチームが倫理問題を特定、議論、分析し、それをフィードバックして将来の研究や作業に反映させる “というものです。
この技術は、明日にでも配備できるようなものではありません。しかし、研究者たちは、この論文をさらなる研究のためのジャンプオフポイントと位置づけている。
“我々は、同期した電気活動を持ち、化学的・電気的刺激に反応する電気生理学的活性系を持っているので、すでに機能的な脳オルガノイドを持っています。”とSmirnova氏は書いています。”我々が取り組んでいる次のステップは、特に学習の主要な分子的、細胞的側面を実証することによって、このシステムをさらに特徴づけ、最適化することです。” “長期学習のモデルを開発することです。”