Запущен первый в мире биокомпьютер с клетками человеческого мозга

Австралийская компания Cortical Labs представила CL1, первый в мире «биологический компьютер», который объединяет клетки человеческого мозга с кремниевым оборудованием для создания передовых нейронных сетей.

Эта революционная система, известная как синтетический биологический интеллект (SBI), была представлена 2 марта 2025 года в Барселоне и обещает быть более динамичной, устойчивой и энергоэффективной, чем существующие технологии.

CL1 объединяет выращенные в лаборатории нейроны человеческого мозга с планарным массивом из 59 электродов, что позволяет осуществлять двунаправленную стимуляцию и считывание сигналов. Встроенная система жизнеобеспечения обеспечивает здоровье клеток, а весь модуль работает на мощности всего 850-1000 Вт.

Эта инновационная технология позволяет клеткам формировать постоянно развивающиеся нейронные сети, способные к обучению и адаптации. В 2022 году команда продемонстрировала «самосовершенствующийся мозг», обучив 800 000 нейронов (полученных из клеток человека и мыши) играть в видеоигру.

После коммерциализации CL1 исследователи смогут изучить широкий спектр применений — от разработки лекарств и клинических испытаний до автономных систем управления.

Бретт Каган, руководитель проекта, пояснил: «Нынешняя версия представляет собой совершенно иную технологию. Раньше мы использовали КМОП-чип, который обеспечивал высокую скорость считывания, но не мог отслеживать состояние клеток. Кроме того, стимуляция часто приводила к накоплению заряда, что вредило клеткам при длительном использовании. CL1 решает эти проблемы».

Клетки мозга получают из специализированных стволовых клеток с помощью двух методов: один из них имитирует условия развития плода с помощью небольших молекул, а другой активирует гены, превращая клетки в нейроны.

Затем эти нейроны помещаются на кремниевую подложку, где электрические стимулы позволяют им функционировать как настоящий компьютер. Cortical Labs также разработала облачную платформу WhatsApp-as-a-Service (WAAS), позволяющую пользователям арендовать вычислительные мощности CL1.

Нейронные сети, построенные на кремниевом чипе CL1, могут развиваться и адаптироваться подобно живым организмам. Инженеры, стоящие за этой технологией, утверждают, что она обеспечивает удивительную скорость и гибкость обучения, что делает ее намного лучше традиционных кремниевых чипов, используемых для обучения больших языковых моделей, таких как ChatGPT.

Лоз Блейн, соавтор проекта, сказал: «Мы рассматриваем это как новую форму жизни — что-то сродни животному или человеку. Мы подходим к созданию ИИ с инженерной точки зрения: используем биологические нейроны в качестве основы, но собираем их совершенно по-новому».

CL1 способен произвести революцию не только в исследованиях мозга, но и в практическом применении ИИ в медицине, робототехнике и фармацевтике. Его способность моделировать заболевания, тестировать новые лекарства без испытаний на животных и создавать адаптивные системы управления делает его прорывной технологией.

Каган добавил: «Мы постоянно интегрируем новые типы клеток в искусственные мозги, но наш прогресс ограничивается отсутствием соответствующих инструментов. CL1 был разработан для решения вопросов типа «Что такое минимально жизнеспособный мозг?». Теперь мы можем проводить строго контролируемые эксперименты, чтобы понять движущие силы интеллекта и применить эти знания для разработки лекарств, моделирования заболеваний и решения других сложных задач».

CL1 открывает новую эру в вычислительной технике, предлагая беспрецедентные возможности для решения сложных задач. Сочетая биологические нейроны с кремниевой электроникой, система превосходит традиционные компьютеры в скорости, адаптивности и энергоэффективности.

В фармацевтике CL1 позволяет моделировать заболевания и тестировать лекарства без использования животных, ускоряя разработку новых методов лечения. В робототехнике его адаптивные системы управления создают более гибких и автономных роботов, способных работать в сложных условиях.

Интеграция новых типов клеток в искусственные мозги позволит ученым изучать фундаментальные вопросы интеллекта и создавать более совершенные модели. CL1 предоставляет инструменты для понимания минимально жизнеспособного мозга и разработки лекарств, моделирования заболеваний и решения сложных задач.

Платформа WAAS делает вычислительные мощности CL1 доступными для широкого круга пользователей, стимулируя инновации в различных областях. Эта технология знаменует собой значительный шаг вперед в создании искусственного интеллекта и обещает изменить наш подход к научным исследованиям и технологическим разработкам.

Коммерциализация CL1 станет катализатором для дальнейших исследований мозга и разработки новых технологий. Его потенциал для революции в медицине, робототехнике и фармацевтике делает его прорывной технологией с далеко идущими последствиями.