Kecerdasan Organoid: Program Penelitian 2023 dan Potensinya

Komputasi kuantum sering disebut sebagai salah satu lompatan besar masa depan dalam komputasi. Pada 2023, para peneliti juga mengusulkan pendekatan lain: kecerdasan organoid atau organoid intelligence (OI).

Hukum Moore menggambarkan pertumbuhan jumlah transistor pada sirkuit terpadu. Pada 1965, Gordon Moore memperkirakan penggandaan sekitar setiap tahun, lalu pada 1975 mengubah intervalnya menjadi sekitar dua tahun. Ini bukan aturan umum bahwa harga komputer selalu turun separuh. Panas, konsumsi energi, dan batas fisik manufaktur mempersulit pengecilan komponen secara berkelanjutan.

Keterbatasan tersebut mendorong penelitian pendekatan komputasi alternatif. Namun, hal itu tidak membuktikan bahwa Hukum Moore akan berakhir pada tahun tertentu atau bahwa OI pasti menggantikan komputer berbasis silikon.

Apa itu kecerdasan organoid?

Pada 2023, para peneliti Johns Hopkins University dan mitra mereka mengembangkan gagasan dan program penelitian OI. Mereka menggambarkannya sebagai bidang multidisiplin yang sedang berkembang untuk meneliti komputasi biologis dengan kultur tiga dimensi sel otak manusia, yakni organoid otak, serta teknologi antarmuka yang menghubungkan kultur sel dengan mesin.

OI bertujuan menggabungkan kultur sel biologis dengan antarmuka elektronik yang dapat memberikan stimulus dan mengukur respons. Para peneliti menyelidiki apakah sistem tersebut dapat belajar dan menjalankan tugas terarah.

Sistem OI tingkat lanjut mungkin masih memerlukan puluhan tahun. Penelitian ini bertumpu pada studi jaringan yang ditumbuhkan di laboratorium selama bertahun-tahun, tetapi komputer biologis yang praktis masih membutuhkan banyak pengembangan.

Pada 2022, Brett Kagan dan tim Cortical Labs bersama para kolaborator melaporkan eksperimen DishBrain, ketika kultur sel saraf yang ditumbuhkan di laboratorium belajar meningkatkan kinerjanya dalam permainan Pong sederhana. Eksperimen itu menggunakan kultur dua dimensi sel saraf manusia atau tikus dan susunan elektroda, bukan organoid otak tiga dimensi. Hasilnya tidak membuktikan kesadaran seperti pada manusia.

Mengapa mengembangkan kecerdasan organoid?

Sistem biologis dan sistem berbasis silikon memiliki keunggulan berbeda. Otak manusia dapat belajar dan memproses informasi rumit dengan konsumsi energi relatif rendah, sementara komputer saat ini melakukan perhitungan presisi dengan sangat cepat. Penelitian OI meneliti apakah sifat pembelajaran biologis dapat memberikan kemampuan komputasi baru.

Peneliti OI Thomas Hartung mengilustrasikan perbedaan konsumsi energi dengan membandingkan otak dan superkomputer Frontier. Frontier berada di Oak Ridge, Tennessee, dan menjadi superkomputer tercepat di dunia pada Mei 2022. Hartung menggambarkannya sebagai instalasi bernilai sekitar US$600 juta dengan luas 6.800 kaki persegi. Perbandingannya mengenai kapasitas komputasi dan energi otak merupakan ilustrasi, bukan pengujian setara yang membuktikan bahwa kemampuan otak manusia telah dilampaui.

OI berpotensi menawarkan cara baru untuk belajar dan melakukan komputasi. Namun, belum terbukti bahwa teknologi ini akan lebih cepat, lebih cerdas, atau lebih hemat energi daripada komputer yang ada untuk semua tugas. Program penelitian 2023 meletakkan dasar bagi eksperimen lanjutan dan teknologi yang mungkin melengkapi sistem lain.

Salah satu tantangannya adalah menumbuhkan organoid yang lebih besar dan dapat bertahan hidup dengan baik. Organoid yang digunakan kelompok Hartung saat itu mengandung sekitar 50.000 sel; angka ini tidak berlaku untuk semua organoid otak. Sistem yang lebih besar juga memerlukan pasokan nutrisi, kelangsungan hidup jangka panjang, serta cara memasukkan dan membaca informasi. AI berbasis silikon dapat membantu mengembangkan dan menganalisis sistem tersebut.

Kemungkinan penerapan

Bayangkan sebuah skenario pada 2050 ketika OI telah menjadi teknologi yang praktis. Ini adalah eksperimen pemikiran, bukan prediksi kapan teknologinya siap. Bidang apa yang mungkin lebih kita pahami melalui komputer biologis dan penelitian pengembangannya?

Penyakit dan perkembangan otak

Organoid otak berpotensi membantu penelitian mekanisme penyakit Alzheimer dan skizofrenia, serta perkembangan sistem saraf yang berkaitan dengan autisme. Berbagai penyakit dan kondisi perkembangan tersebut tidak boleh disamakan sebagai satu jenis kerusakan otak.

Model penelitian ini juga dapat mendukung pengembangan obat dan penilaian efek pengobatan. Ini merupakan kemungkinan penerapan penelitian, bukan bukti bahwa OI sudah menghasilkan terapi untuk kondisi tersebut.

Menerima, menafsirkan, dan mengintegrasikan informasi

Penelitian OI juga dapat meningkatkan pemahaman tentang perkembangan dan fungsi otak yang sehat. Ini mencakup cara otak manusia

• menerima informasi
• menafsirkan informasi
• menghubungkan informasi baru dengan pengetahuan yang telah dimiliki

Pemahaman yang lebih baik tentang proses tersebut dapat membantu pengembangan pendidikan dan mendukung pembelajaran sepanjang hayat. Manfaat ini masih perlu diteliti.

Kekhawatiran penting

Penelitian OI melibatkan manipulasi dan pengujian sel saraf yang ditumbuhkan di laboratorium. Karena itu, potensi manfaatnya perlu dipertimbangkan bersama batas penelitian dan persoalan etika. Berikut dua topik yang dibahas.

Singularitas

Singularitas teknologi merupakan keadaan hipotetis ketika perkembangan AI melaju sedemikian cepat sehingga manusia tidak lagi dapat mengendalikan atau memprediksinya. Gagasan bahwa OI akan menyebabkan peristiwa ini masih spekulatif. Skenario 2050 tidak membuktikan bahwa organoid akan mencapai kecerdasan atau kesadaran manusia.

Singularitas terkadang juga dikaitkan dengan gagasan mesin yang sadar diri. Ray Kurzweil membahas percepatan perkembangan teknologi dalam bukunya ‘The Singularity is Near’ dan memperkirakan singularitas sekitar 2045. Itu adalah prediksinya, bukan jadwal yang telah dibuktikan penelitian OI.

Karya fiksi sering menggambarkan teknologi yang sadar diri sebagai ancaman. Cerita tersebut mencerminkan kekhawatiran tentang perubahan dan kendali, tetapi bukan bukti perilaku sistem nyata.

Etika

Ketika organoid menjadi lebih rumit, status etikanya, kemungkinan tanda kemampuan mengalami sensasi, dan batas eksperimen perlu terus dinilai. Usulan OI pada 2023 menekankan keterlibatan peneliti, ahli etika, dan masyarakat selama pengembangan, serta perlindungan persetujuan dan privasi donor sel. Respons terhadap stimulus saja tidak sama dengan kesadaran manusia.

Penutup

Pada 2023, OI merupakan program penelitian multidisiplin yang sedang terbentuk, bukan teknologi komputasi serbaguna yang siap digunakan. Peluangnya untuk meneliti otak dan mengembangkan cara komputasi baru menarik, tetapi masih membutuhkan eksperimen, pengembangan teknis, dan penilaian etika.