Biocomputer aus menschlichen Hirnzellen

Klingt wie ein Science Fiction Film? Oder wächst zusammen was zusammen gehört?

Fakt ist: wollten wir einen rein künstlichen Computer bauen, der genau so leistungsfähig ist wie unser menschliches Gehirn, müssten wir diesem Computer ein eigenes elektrisches Kraftwerk an die Seite stellen.

Deshalb sieht ein Schweizer Start-up „FinalSpark“ biologische Computer als die zukünftigen Game Changer für megaeffiziente Biocomputer.

Das menschliche Gehirn ist von Natur aus ein Superrechner. 
Thomas K. - Biocomputer aus menschlichen Hirnzellen

Biocomputer sollen 1 Million Mal effizienter sein als herkömmliche Rechner

[^FinalSpark beschäftigt sich mit dem Bau von lebenden Rechnern. Den Ersten davon haben die Forscher aus 16 menschlichen Hirn-Organoiden gebaut. Organoide bestehen aus lebenden Mikrostrukturen, zusammengesetzt aus reifen Gewebezellen sowie embryonalen oder induziert pluripotenten Stammzellen. Sie kommen ohne Blutgefäße aus, funktionieren aber sonst ähnlich wie die Organe in unserem Körper – in diesem Fall wie unser Gehirn. Finalspark gibt bekannt, dass der Bio-Computer tatsächlich Informationen speichern und verarbeiten kann. Dabei soll er ungefähr 1 Million Mal effizienter vorgehen als reguläre, handelsübliche Rechner.

Das System setzt sich aus vier Multielektroden zusammen, die mit je vier lebenden Organoiden gefüllt sind. Jedes einzelne Organoid wurde mit je acht Elektroden versehen, über die elektrische Signale laufen. Damit lassen sich die Zellen sowohl stimulieren als auch ihre Signale abrufen. Das Ganze schwimmt in einer speziellen Nährstofflösung, denn immerhin handelt es sich um lebendes Material mit einer Haltbarkeit von ungefähr drei Monaten

Mehrere Universitäten unterstützen das Start-up

Insgesamt steckt der Biocomputer noch in den Kinderschuhen, aber es besteht eine reale Hoffnung, dass er uns in einigen Jahrzehnten enorme Menge Energie einspart. FinalSpark erklärt dies am Beispiel des Large Language Models (LLM) GPT-3, das einen enormen Verbrauch von 10 Gigawattstunden (GWh) Strom verzeichnete. Ein Biocomputer hätte nicht einmal einen Bruchteil davon benötigt, so die These, und wäre deshalb als KI unschlagbar ressourcenschonend. Das Start-up hat sich mit mehreren Universitäten vernetzt, um gemeinsam mit Wissenschaftlern die Neuronen der Organoide zu trainieren. Bis jetzt ist alles noch sehr kompliziert, doch alle großen Dinge fangen klein an.

Quelle: [^forschung-und wissen.de

CC Titelbild: Brain by kakhim from [^Noun Project (CC BY 3.0)

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