Costruire pezzi di cervello in laboratorio ci farà cambiare idea

Opinione A Hollywood, i cervelli nei barattoli significano tre cose. Scienziati pazzi al lavoro, stiamo manomettendo forze che non possiamo controllare e sta arrivando qualcosa di mostruoso. Ora stiamo davvero fabbricando cervelli in barattoli: gli scienziati pazzi sono alla Johns Hopkins University e le forze con cui stanno manomettendo includono i videogiochi. Sì, ci saranno nuovi mostri, ma alcuni vecchi verranno uccisi lungo la strada.

Tuttavia, non è necessario affrettarsi ad Amazon per la consegna il giorno successivo sui forconi. Gli scienziati non sono più pazzi di chiunque altro scelga di lavorare nel mondo accademico in questi giorni e stanno portando avanti un lavoro che è stato preparato in tutto il mondo per quasi due decenni. I cervelli lo sono minuscoli grumi di cellule nervose chiamati organoidi, il barattolo è una capsula di Petri e il loro unico superpotere è il gioco Pong, quel gioco con due rettangoli bianchi e un quadrato intero. Il clamore della scorsa settimana, secondo cui questi potrebbero portare le sorprendenti capacità computazionali del cervello all'IA, è vero e quasi del tutto irrilevante. Sarà fantascienza per molto tempo. Gli organoidi sono molto più importanti di così.

Tutto è iniziato con l'osservazione che alcuni animali adulti potevano far ricrescere gli arti, replicando il modo in cui gli embrioni si trasformavano da fasci di cellule identiche in sistemi estremamente complessi. Tutte le cellule che hanno il DNA hanno le informazioni per farlo, ma solo alcune, chiamate cellule staminali, possono farlo.

Esperimenti con cellule staminali prelevate da embrioni hanno prodotto i primi organoidi, o fasci di tessuto in miniatura che replicano la struttura e la funzione degli organi, ma è stata la capacità di trasformare le normali cellule di esseri umani adulti in cellule staminali e ripetere gli esperimenti che hanno dato il via alle cose. La ricerca sugli embrioni umani è altamente regolamentata, ma a nessuno importava molto dell'etica di una cellula della pelle. Gli organoidi umani erano nel menu. Tutto questo è successo tempo fa: The Scientist denominato ricerca sugli organoidi uno dei sviluppi più importanti del 2013, lo stesso anno in cui sono stati introdotti protocolli formali per organoidi cerebrali - quelli che hanno replicato le strutture all'interno del cervello umano. Fuori per le gare.

Dieci anni dopo, e abbiamo Johns Hopkins che serve un piatto di 100 milioni di neuroni umani in grado di interagire con gli stimoli, apprendere il riconoscimento e prendere decisioni. Questi non stanno simulando o modellando i processi neurologici che si accumulano fino alla coscienza nelle nostre teste, sono quei processi. Ciò non significa che siano coscienti, né che lo saranno presto. Ora sappiamo molto su come i cervelli sono strutturati in colonne modulari che gestiscono compiti standard, combinandosi in unità funzionali più grandi attraverso una rete strutturata estremamente complessa; gli organoidi cerebrali nei piatti della Johns Hopkins sono, per numero di neuroni, appena un tremilionesimo di tutto questo. Sono tanto lontani dalla piena funzione di ciò che c'è tra le tue orecchie quanto lo è un insediamento neolitico dalla California. Il processo di sviluppo per passare dall'uno all'altro non svelerà facilmente i suoi segreti.

Non commettere errori, il potenziale di ricerca unico per conoscere lo sviluppo, la struttura e la funzione del cervello è estremamente eccitante e importante. Se ti interessa quella che alcuni chiamano la difficile questione dell'intelligenza artificiale e altri la scienza cognitiva, allora questo è il campo da tenere d'occhio. Ma non sarà commercialmente interessante per molti decenni, se non del tutto, almeno non nel modello suggerito di add-on per l'analisi dei dati estremamente efficienti ea bassissima energia per computer più convenzionali. Anche mantenere i blob nutriti e vivi su larga scala è una tabella di marcia dei misteri. Parlare di "intelligenza organoide" è un modo eccellente e onorevole per finanziare ulteriori ricerche, in questi giorni in cui AI/ML è iper-moda, ma non è la vera carne.

Ci sono tre aree tra le tante in cui la ricerca sugli organoidi è più importante e vedrà l'impatto più immediato sulla società. Portando lo sviluppo degli organi fuori dall'organismo e nel piatto, rende immediatamente molto più accessibile la ricerca di base sugli organi sani e malati. Apre le modificazioni genetiche che altrimenti non sarebbero semplicemente disponibili e le rende accessibili. Per gli organoidi cerebrali, ciò significa l'accesso in laboratorio a processi degenerativi e dirompenti che causano enormi sofferenze.

Un altro settore importante è l'innovazione. Eseguire l'innovazione su animali complessi viventi, non solo sugli esseri umani, è molto più eticamente gravoso che indagare sulla malattia, che è già abbastanza gravoso. Uno sguardo al accuse che infestano il progetto Neuralink di Elon Musk mostra quanto potrebbe andare male: nessuno si preoccupa delle capsule di Petri. Quindi qui, i cervelli nei barattoli proteggono davvero dagli scienziati pazzi.

Il che porta al terzo e, in particolare per gli organoidi cerebrali, il più significativo aspetto di questo lavoro: l'etica. Più precisamente, aprendo la strada a Blade Runner livelli di sistemi artificiali che non emulano ma ricapitolano la biologia, ci stiamo finalmente dando gli strumenti non solo per indagare su cosa significhi essere un'entità cosciente, ma pretendiamo che facciamo quell'indagine. I biologi ora vedono la coscienza non come un attributo unicamente umano, ma uno spettro di consapevolezza che si estende in profondità in altre specie con confini che non vediamo né comprendiamo. Con quale diritto ci diamo uno status speciale? E per coloro che sostengono, nelle sole parole leggermente iperboliche di Monty Python, che ogni sperma è sacro, cosa succede quando questo è vero per ogni scaglia di forfora? In tali questioni, molti ricercatori e personale clinico sono già chiamati mostri: senza dubbio questa ricerca ne creerà altri.

È facile ridurre l'etica AI/ML a "Mi farà male e come posso fermarlo?" È molto più difficile essere così semplicistici quando l'empatia per la macchina si basa su origini comuni. Il mondo che si evolverà dalla capsula di Petri organoide cambierà il modo in cui vediamo noi stessi e da esso possiamo creare mostri o angeli come desideriamo. Ma dovremo fare questa scelta. I giorni di Pong non durerà a lungo. ®

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• Fonte: https://go.theregister.com/feed/www.theregister.com/2023/03/06/opinion_organoid_research/