Екран, на якому показані клітини людського мозку, сфотографовано у швейцарському стартапі FinalSpark у Веве, 3 жовтня 2025 року. У лабораторії в живописному швейцарському місті Веве вчений годує маленькі скупчення клітин людського мозку живильним рідким середовищем, необхідним для їхнього виживання. Ця нова галузь досліджень, відома як біокомп’ютинг або “вологе програмне забезпечення”, має на меті використати еволюційно вдосконалену — але все ще загадкову — обчислювальну потужність людського мозку. | Fabrice Coffrini/AFP через Getty Images
Дослідники вирощують мініатюрні 3D-мозки з стовбурових клітин, відомих як органоїди, які розвиваються в чашках Петрі. Ці органоїди використовуються для різних застосувань, включаючи відкриття нових медичних лікувань, вивчення розвитку мозку, зменшення потреби в тестуванні на тваринах та живлення комп’ютерів і енергоефективного штучного інтелекту.
Команда Braingeneers в Інституті геноміки UC Santa Cruz нещодавно отримала грант у розмірі 1,9 мільйона доларів для вивчення інтелекту органоїдів, що стосується здатності цих органоїдів навчатися, реагувати на стимули та виконувати завдання. Мозкові органоїди взаємодіють зі своїм середовищем через електричні та хімічні сигнали.
Тал Шарф, професор біомолекулярної інженерії, який очолює дослідження, заявив у прес-релізі: “Ці моделі органоїдів надають безпрецедентну можливість дослідити виникнення людської когнітивної здатності — властивості, яка визначає, що робить нас людьми”.
Дослідники використовуватимуть техніки навчання з підкріпленням, які зазвичай використовуються в машинному навчанні для завдань, що вимагають адаптивності, щоб дослідити, як органоїди можуть реагувати на сенсорні входи для вирішення проблем. Команда Шарфа має на меті створити еталони для інтелекту органоїдів, щоб зрозуміти їхні процеси навчання та моніторити їх на предмет потенційного виникнення свідомості.
Вимірювання свідомості в цих спрощених тканинах викликає труднощі, оскільки немає загальновизнаного визначення свідомості, і важко оцінити цей стан у органоїдах.
Існування міні-мозків піднімає етичні питання, особливо коли органоїди стають більш складними. Хоча сам мозок не має рецепторів болю, навколишні оболонки мають нейрони, які можуть передавати сигнали болю. Якщо розвинуті органоїди почнуть відчувати свідомість і біль, виникнуть етичні питання щодо експериментування.
Хенк Грілі, директор Центру права та біонаук Стенфордського університету, зазначив, що ці етичні питання “такі ж захоплюючі, як і наукові та технологічні”. Він підкреслив питання щодо статусу людських мозкових органоїдів та процесу отримання інформованої згоди від осіб, чиї клітини використовуються для їх створення.
Дженні Там, директорка синтетичної біології Інституту Вайс Гарвардського університету, зазначила, що свідомість “дуже далеко в майбутньому”. Хоча нейрони в мозкових органоїдах спілкуються та працюють синхронно, це не обов’язково означає наявність свідомості в сучасних моделях.
Більшість церебральних органоїдів представляють лише одну область мозку. Дослідники з Університету Джонса Хопкінса створили органоїд цілого мозку раніше цього року, який містить близько 6 мільйонів нейронів, що порівняно з мозком 40-денної людської ембріона.
Незважаючи на їхню простоту, мозкові органоїди є цінними для вивчення неврологічних розладів. Розуміння клітинного розвитку таких станів, як шизофренія, хвороба Альцгеймера та біполярний розлад, може допомогти вченим визначити кращі цілі для лікування. Приблизно 90 відсотків усіх ліків зазнають невдачі під час клінічних випробувань фази 1, з рівнем невдачі 96 відсотків для нейропсихіатричних препаратів, згідно з дослідниками з Джонса Хопкінса.
Високий рівень невдач частково пояснюється складністю нейронауки та залежністю від тестування на тваринах, яке часто не надає відповідних моделей для людських фармацевтичних препаратів на ранніх етапах розробки ліків.
Ці етичні міркування навколо мозкових органоїдів є складними. Хоча відомо, що тестові тварини відчувають біль, потенційні страждання органоїдів можуть бути кращими, ніж визначені страждання тварин, особливо коли медичні вигоди є мінімальними в нейропсихіатричних дослідженнях.
Використання мозкових органоїдів для живлення комп’ютерів піднімає подальші етичні дебати щодо розмежування між людьми та машинами, потенційно відновлюючи дискусії про свідомість ШІ, добробут і особистість.