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«Biocomputer» mit menschlichen Gehirnzellen
Veröffentlicht am 28. Februar 2023 von KD.
Futuristische «Biocomputer», welche die Kraft menschlicher Gehirnzellen nutzen: Schon bald könnten diese transhumanistische Utopie Realität werden und die Digitaltechnik revolutionieren. Ausgerechnet Forscher der Johns Hopkins University, die mit ihren Statistiken an der Panikmache um die «Pandemie» beteiligt war, legen eine neue Studie vor, die genau darauf abzielt. Für andere ist dies allerdings eher eine Dystopie.
Laut den Wissenschaftlern haben diese halb menschlichen, halb maschinellen Geräte das Potenzial, die derzeitigen technologischen Grenzen zu überschreiten. Gelingen soll das mit «Hirnorganoiden», die aus winzigen menschlichen Hautproben gewonnen werden. Auf die Arbeit aufmerksam macht Study Finds.
Die Forscher haben mit Hirngewebe von der Grösse eines Kugelschreibers experimentiert, das Neuronen und andere Funktionen enthält, die fähig sind zu lernen und sich etwas zu merken. Gemäss dem Leiter der Studie, Professor Thomas Hartung, könnte diese «biologische Hardware» schon bald bei der Erforschung der Funktionsweise des menschlichen Gehirns helfen und einen Weg zur Verringerung des Energieverbrauchs von Supercomputern bieten.
Das Team hofft ausserdem, dass die organoide Intelligenz auch die Forschung im Bereich der Medikamententests für neurologische Entwicklungsstörungen und Neurodegeneration revolutionieren könnte. Obwohl Computer Berechnungen mit Zahlen und Daten viel schneller durchführen können als Menschen, ist das Gehirn viel besser darin, komplexe logische Entscheidungen zu treffen, zum Beispiel, ein Tier von einem anderen zu unterscheiden. In einer Medienmitteilung erklärt Hartung:
«Das Gehirn ist immernoch unübertroffen von modernen Computern. Frontier, der neueste Supercomputer in Kentucky, ist eine 600 Millionen Dollar teure, 6800 Quadratmeter grosse Anlage. Erst im Juni letzten Jahres übertraf es zum ersten Mal die Rechenleistung eines einzelnen menschlichen Gehirns – allerdings mit einer Million Mal mehr Energie.»
Die in der Zeitschrift Frontiers in Science veröffentlichte Studie umreisst den Plan der Forscher für «organoide Intelligenz». Hartung, Professor für Umwelt- und Gesundheitswissenschaften an der Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health und der Whiting School of Engineering, teilt mit:
«Computer und künstliche Intelligenz haben die technologische Revolution vorangetrieben, aber sie stossen an eine Grenze. Biocomputing ist eine enorme Anstrengung, die Rechenleistung zu verdichten und ihre Effizienz zu steigern, um über unsere derzeitigen technologischen Grenzen hinauszugehen.»
Wie Study Finds erklärt, verwenden Wissenschaftler seit fast zwei Jahrzehnten winzige Organoide – im Labor gezüchtetes Gewebe, das ausgewachsenen Organen ähnelt –, um mit menschlichen Organen zu experimentieren, ohne auf Menschen- oder Tierversuche zurückgreifen zu müssen.
Im Jahr 2012 begannen Prof. Hartung und seine Kollegen mit der Züchtung und dem Zusammenbau von Gehirnzellen zu funktionalen Organoiden unter Verwendung von Zellen aus menschlichen Hautproben. Anschliessend programmierte das Team diese Zellen in einen embryonalen, stammzellähnlichen Zustand um. Jedes Organoid enthält etwa 50’000 Zellen, die so klein sind wie das Nervensystem einer Fruchtfliege.
Vergrösserte Abbildung eines im Labor von Thomas Hartung hergestellten Hirnorganoids; eingefärbt, um Neuronen in Magenta, Zellkerne in Blau und andere unterstützende Zellen in Rot und Grün zu zeigen. (Quelle: Jesse Plotkin/Johns Hopkins University)
Hartung und sein Team stellen sich nun vor, mit diesen Organoiden einen Supercomputer zu konstruieren, der ihrer Meinung nach den zunehmend unhaltbaren Energieverbrauch von Supercomputern verringern könnte. Auch wenn es noch Jahrzehnte dauern kann bis die Intelligenz von Organoiden auch nur eine Computermaus antreiben kann, sieht Hartung eine Zukunft, in der Biocomputer eine überlegene Geschwindigkeit, Verarbeitungsleistung, Dateneffizienz und Speichermöglichkeiten bei der Datenverarbeitung bieten könnten. Der Professor erläutert:
«Das eröffnet die Möglichkeit, die Funktionsweise des menschlichen Gehirns zu erforschen. Denn man kann beginnen, das System zu manipulieren und Dinge zu tun, die man mit menschlichen Gehirnen aus ethischen Gründen nicht tun kann. Es wird noch Jahrzehnte dauern, bis wir das Ziel erreichen, etwas zu schaffen, das mit jeder Art von Computer vergleichbar ist. Aber wenn wir nicht anfangen, Förderprogramme dafür zu schaffen, wird es noch viel schwieriger werden.»
Lena Smirnova, Assistenzprofessorin für Umweltgesundheit und Ingenieurwesen an der Johns Hopkins University fügt hinzu:
«Wir wollen Hirnorganoide von normal entwickelten Spendern mit Hirnorganoiden von Spendern mit Autismus vergleichen. Die Werkzeuge, die wir für das biologische Computing entwickeln, sind dieselben, die es uns ermöglichen werden, die für Autismus spezifischen Veränderungen in neuronalen Netzwerken zu verstehen. Und das, ohne auf Tiere oder Patienten zugreifen zu müssen…»
Um die ethischen Implikationen der Arbeit mit organoider Intelligenz zu bewerten, wurde ein vielfältiges Konsortium aus Wissenschaftlern, Bioethikern und Mitgliedern der Öffentlichkeit in das Johns Hopkins-Team eingebunden, so Study Finds.
Diesbezüglich teilte eine Arbeitsgruppe der Leopoldina letzten Oktober in einer Stellungnahme mit, dass die Forschung an und mit Hirnorganoiden in vitro ihrer Ansicht nach auf absehbare Zeit keine regulierungsbedürftigen ethischen und rechtlichen Fragen aufwerfe. Demnach benötigten menschliche Hirnorganoide keinen gesonderten Schutz, wie das aerzteblatt.de berichtet.
Aktuell erreichten Hirnorganoide nicht die gleiche Dichte und Komplexität menschlicher Gehirne, so die Leopoldina. Erst mit einem Bewusstsein oder einer Empfindungsfähigkeit der Hirnorganoide wäre die Voraussetzung für einen Schutzanspruch gegeben, was laut der Leopoldina aktuell nicht der Fall ist.
Bemerkenswert ist dabei: Auch die Leopoldina war massgeblich an der Corona-Politik beteiligt. Für die «Akademie», wie sich die Leopoldina nennt, publizieren viele Experten mit Nähe zur Industrie. Und zu ihren Mitgliedern zählt sie Joachim Sauer, Ehemann der vorherigen Bundeskanzlerin Angela Merkel.
In einer anderen, Ende Dezember 2022 veröffentlichten Studie wurde zum ersten Mal nachgewiesen, dass in Mäuse implantierte menschliche Hirnorganoide eine funktionelle Verbindung zur Hirnrinde der Tiere hergestellt haben und auf externe sensorische Reize reagieren.
Die implantierten Organoide reagierten auf visuelle Reize in der gleichen Weise wie das umgebende Gewebe. Wie die University California San Diego berichtet, konnten die Forscher diese Beobachtung dank eines innovativen Versuchsaufbaus über mehrere Monate in Echtzeit machen. Dabei wurden transparente Mikroelektroden-Arrays aus Graphen und eine Zwei-Photonen-Bildgebung kombiniert.
Und auch der modifizierte Kohlenstoff Graphen führt uns merkwürdigerweise zu «Corona»: Einige Forscher nehmen an, dass das auf Graphen basierende Graphenoxid in den mRNA-Injektionen gegen «Covid» enthalten sei (zum Beispiel hier und hier). Definitive Beweise fehlen bislang allerdings.
