Wissenschaftler testen Computer aus menschlichen Gehirnzellen

Forscher rund um den Globus drängen darauf, das Computing in unbekanntes Terrain vorzustoßen. Ihr jüngstes Vorhaben verbindet im Labor gezüchtete Gehirnzellen mit Elektronik und schafft experimentelle Maschinen, die sich weniger wie herkömmliche Hardware und mehr wie winzige biologische Netzwerke verhalten.

Die Arbeiten stehen noch am Anfang und sind häufig umstritten, doch sie deuten auf einen Wandel hin, von dem viele Wissenschaftler sagen, er könne definieren, wie künftige Systeme lernen, sich anpassen und Informationen verarbeiten.

Wachsende Aufmerksamkeit

Die Schnittstelle zwischen Biologie und Informatik vertieft sich, während die Investitionen in künstliche Intelligenz zunehmen. Laut Science Alert haben der Zufluss von Kapital in KI-Start-ups, Durchbrüche beim Züchten von Hirngewebe außerhalb des menschlichen Körpers und rasche Fortschritte bei Gehirn-Computer-Schnittstellen gemeinsam den Auftrieb für die Biocomputing-Forschung verstärkt.

Wissenschaftler kultivieren heute routinemäßig Neuronen auf Elektrodenrastern und verbinden sie mit digitalen Geräten. Diese hybriden Systeme können bereits grundlegende Aufgaben bewältigen, etwa das Erkennen einfacher Sprachmuster oder das Spielen rudimentärer Spiele — ein Hinweis, so die Forscher, auf das, was biologisch inspirierte Computer eines Tages leisten könnten.

Ethische Zweifel

Trotz des Optimismus bleiben zentrale Fragen ungelöst. Forscher wissen noch nicht, über wie viel kognitives Potenzial diese im Labor gezüchteten Strukturen verfügen. Zwar bilden aus Stammzellen abgeleitete Organoide dreidimensionale Cluster, die an Hirngewebe erinnern, doch ihre Aktivität ist minimal und liefert keinen Nachweis von Bewusstsein.

Eine Studie von Cortical Labs aus dem Jahr 2022 erregte breite Aufmerksamkeit, als kultivierte Neuronen lernten, Pong zu spielen. Die Medien griffen den Ausdruck „verkörpertes Bewusstsein“ auf, doch mehrere Neurowissenschaftler argumentierten, diese Bezeichnung überschätze die Fähigkeiten des Systems und spiegele dessen begrenzte Funktion nicht wider.

Regulatorischer Rückstand

Mit dem Fortschritt der zugrunde liegenden Technologien rücken ethische Fragen stärker in den Vordergrund. Die bestehenden Regelwerke gelten weitgehend für Organoide in biomedizinischen Zusammenhängen und berücksichtigen ihre neue Rolle in Rechensystemen nicht. Wissenschaftliche Fachgruppen warnen, dass die Kommerzialisierung schneller voranschreite, als sich Regulierungsrahmen anpassen können, und fordern Regierungen auf, Richtlinien zu aktualisieren, bevor diese lebenden Komponenten die Aufsichtsmechanismen überholen.

Forscher betonen, dass sich ohne klarere Standards Debatten über Einwilligung, Wohlergehen und verantwortungsvollen Einsatz weiter zuspitzen werden.

Eine neue Alternative

Derzeit bleiben Biocomputer Prototypen. Unternehmen wie FinalSpark sowie akademische Teams in mehreren Ländern testen frühe Modelle. Erste Anwendungen zeigen sich in der Arzneimittelentwicklung und der Epilepsieforschung, wo Organoide helfen könnten, Toxizität zu beurteilen oder die Abhängigkeit von Tierversuchen zu verringern. Wissenschaftler sagen, diese gezielten Einsatzbereiche könnten die erste praktische Phase eines Feldes markieren, das noch Jahre von einer breiten Einführung entfernt ist.

Quellen: Science Alert