Organoid-Intelligenz (OI) – Ein Schritt jenseits der siliziumbasierten künstlichen Intelligenz (KI)?

Während Quantencomputing oft als der nächste große Sprung gehandelt wird, der in unserem Leben eintreten wird, gibt es einen anderen Ansatz, der genauso bedeutsam sein könnte – Organoid-Intelligenz (OI).

Jeder, der mit dem Mooreschen Gesetz vertraut ist – das besagt, dass ungefähr alle zwei Jahre die Anzahl der Transistoren, die wir auf einem integrierten Schaltkreis unterbringen können, sich verdoppelt, während die Kosten halbiert werden – ist sich wahrscheinlich bewusst, dass seine Nützlichkeit dem Ende entgegengeht. Während es seit seiner Beobachtung im Jahr 1965 ziemlich zuverlässig war, die Zukunft der Computertechnik vorherzusagen, sind wir an einem Punkt angelangt, an dem grundlegende Einschränkungen das weitere Wachstum in diesem Tempo verhindern werden. Die primäre Einschränkung resultiert aus den thermischen Anforderungen der Transistoren.

Mit dem Mooreschen Gesetz, das in diesem Jahrzehnt veraltet werden wird, und der herkömmlichen Computertechnik, die ihre Grenzen erreicht, ist es nur eine Frage der Zeit, bevor alternative Ansätze wie OI Realität werden.

Was ist Organoid-Intelligenz?

Die Idee und das Potenzial von OI werden derzeit von Forschern an der Johns Hopkins University ausgearbeitet. Die Beteiligten beschreiben OI als ein “…aufkommendes multidisziplinäres Feld, das biologische Computertechnik mit 3D-Kulturen von menschlichen Hirnzellen (Hirnorganoiden) und Brain-Machine-Interface-Technologien entwickelt,”

Im Wesentlichen ist OI eine potenzielle Hybridtechnologie, die zukünftige biologische Computer mit einer Brain-to-Machine-Schnittstelle kombinieren wird, um gerichtete Aufgaben und Lernprozesse durch den Einsatz externer Sensoren/Stimuli zu ermöglichen.

Es sollte beachtet werden, dass fortgeschrittene OI realistischerweise Jahrzehnte entfernt sein dürfte. Obwohl fortgeschrittene OI einige Zeit brauchen wird, um entwickelt zu werden, ist das Konzept eines, das über Jahrzehnte der Forschung entwickelt wurde, die bereits im Bereich von laborgezüchteten Geweben stattgefunden hat.

Bisher gibt es bereits erfolgreiche Beispiele dafür, dass Hirnzellen “zielgerichtete” Aufgaben lernen. Das prominenteste Beispiel dafür war im späten 2022, als Forscher am UCL Queen Square Institute of Neurology laborgewachsenen Zellen beibrachten, das Videospiel Pong zu spielen.

Warum Organoid-Intelligenz entwickeln?

Der Grund für die Entwicklung von OI ist ein einfacher: Wir müssen vorwärts kommen. Biologische Computertechnik und siliziumbasierte Computertechnik haben jeweils ihre eigenen Stärken und Einschränkungen. Zum Beispiel ist das menschliche Gehirn erstaunlich effizient, wenn es um die Verwendung von Logik und die Durchführung komplexer Entscheidungen geht. Während siliziumbasierte Computertechnik bei Berechnungen hervorragend abschneidet.

Einer der Forscher hinter OI, Dr. Thomas Hartung, erklärt, dass “Frontier, der neueste Supercomputer in Kentucky, eine 600-Millionen-Dollar-Anlage mit 6.800 Quadratfuß ist. Erst im Juni des letzten Jahres übertraf er erstmals die Rechenleistung eines einzelnen menschlichen Gehirns – aber mit einer Million Mal mehr Energie”

Einfach ausgedrückt, hat OI das Potenzial, schneller, intelligenter, vielseitiger und effizienter zu sein als alle bestehenden Ansätze der Computertechnik. Die derzeitige Forschung, die in seine Entwicklung investiert wird, legt einfach die Grundlage für das, was nach siliziumbasierter Computertechnik kommt, wenn diese ihre Grenzen erreicht. Ohne sie könnte das technologische Wachstum schließlich stagnieren.

Derzeit haben Forscher angegeben, dass ein großer Schwerpunkt auf die Skalierung der Herstellung robuster Organoiden gelegt wird. Derzeit sind die Hirnorganoiden, die studiert werden, dreidimensionale Strukturen, die aus etwa 50.000 Zellen bestehen. Um etwas Ähnliches wie OI zu erreichen, müsste diese Zahl viele Male skaliert werden. In naher Zukunft gibt es diejenigen, die glauben, dass bestehende siliziumbasierte KI als Zwischenlösung dienen könnte, um neue Methoden zur Skalierung zu entwickeln.

Potenzielle Anwendungsfälle

Springen wir vor bis 2050. Grundlegende OI ist jetzt eine tragfähige Technologie, die eingesetzt werden kann. Biologische Computer können jetzt mit der Ausführung von KI-Algorithmen betraut werden, die nicht länger durch die Einschränkungen der siliziumbasierten Technologie behindert werden. Welche Bereiche können OI und die Forschung, die in seine Entwicklung investiert wird, unser Verständnis vorantreiben?

Neurologische Beeinträchtigungen

Ob es sich um die Alzheimer-Krankheit, Autismus, Schizophrenie oder eine andere neurologische Beeinträchtigung handelt, Forschung in OI und die Technologie selbst haben das Potenzial, Licht auf ihre zugrunde liegenden Pathologien zu werfen.

Darüber hinaus wird nicht nur unser Verständnis der Krankheiten selbst zunehmen, sondern auch unsere Fähigkeit, Medikamente und Lösungen zu entwickeln, um sie zu behandeln.

Aufnahme, Interpretation, Integration

Ähnlich wie die Forschung in OI unser Verständnis neurologischer Beeinträchtigungen vorantreiben kann, wird sie auch unser Verständnis davon, wie ein gesundes Gehirn funktioniert und sich entwickelt, erheblich verbessern. Das bedeutet, dass wir uns damit befassen, wie das menschliche Gehirn,

• Informationen aufnimmt
• Informationen interpretiert
• Informationen in seine bestehende Datenbank integriert

Indem wir ein besseres Verständnis von jedem dieser Aspekte erlangen, können wir unsere Jugend effizienter unterrichten und unsere Gehirnleistung während unseres gesamten Lebens maximieren.

Ernst zu nehmende Bedenken

Es ist nicht überraschend, dass eine Technologie wie OI mehrere Bedenken aufwirft. Forscher sprechen über die Manipulation und das Testen von laborgezüchteten Hirnzellen. Mit diesem Hintergrund sind hier zwei der Fragen, die sicherlich eine wichtige Rolle in der zukünftigen Entwicklung von OI spielen werden.

Die Singularität

So beeindruckend das menschliche Gehirn auch ist, es hat seine Grenzen – und OI geht darum, diese Grenzen zu überschreiten. Wenn OI erfolgreich ist, könnte es die Technologie sein, die eines Tages zur Singularität führt – einem Punkt in der Zeit, an dem die Technologie die Intelligenz erreicht, die ihr Wachstum unkontrollierbar und unaufhaltsam macht. Es ist der Punkt, an dem sie sich selbst überbietet. Während dies im Moment vielleicht weit hergeholt erscheint, ist dies ein Szenario, das für 2050 vorhergesagt wird.

Viele glauben, dass, wenn es möglich ist, es an diesem Punkt ist, an dem die Technologie selbstbewusst wird. Dies ist eine Idee, die von Ray Kurzweil in seinem Buch ‘Die Singularität ist nah’ erforscht wird. In seinen Schriften zeigt Kurzweil, dass er glaubt, die Singularität werde um 2045 eintreten.

Menschen fürchten sich vor Veränderungen und vor dem, was sie nicht verstehen. Vielleicht ist es deshalb, dass wir ständig Werke der Fiktion produzieren, die eine selbstbewusste Technologie als böse darstellen. Eine Warnung, um Angst und Besorgnis vor etwas zu wecken, das eines Tages unsere Verständnisgrenzen überschreiten könnte.

Ethik

Da die Forschung in OI die Untersuchung von Hirnzellen beinhaltet, ist es vernünftig, die damit verbundenen ethischen Aspekte zu berücksichtigen. Wenn die Technologie fortschreitet und die Teststrukturen komplexer werden, wie bestimmen wir den Zeitpunkt, an dem es nicht mehr human ist, bestimmte Medikamente oder Reize zu testen?

Letzte Worte

Im Jahr 2023 ist OI noch nicht einmal ein vollständig ausgebildetes Konzept. Es ist eine Technologie, die sich aus Kombinationen von Technologien entwickeln wird, die selbst noch nicht ausgereift sind. Trotzdem ist das Potenzial für Fortschritte in unserem Verständnis des menschlichen Gehirns und der computertechnischen Fähigkeiten verlockend, um nicht zu sagen atemberaubend.