Um empresa conectou, com êxito, 16 mini-cérebros humanos para criar um “biocomputador” de baixo consumo

Numa altura em que a inteligência artificial avança a passos largos, uma start-up suíça acaba de revelar um biocomputador que se liga a células cerebrais vivas e pulsantes, demonstrando um consumo de energia insignificante em comparação com as crescentes exigências energéticas da computação baseada em bits.

A plataforma em linha da FinalSpark “aproveita” aglomerados esféricos de células cerebrais humanas cultivadas em laboratório, denominados organóides. Um total de 16 organóides estão alojados em quatro matrizes ligadas a oito elétrodos cada e a um sistema microfluídico que fornece água e nutrientes às células.

Neste caso, a abordagem, conhecida como computação wetware, tira partido da capacidade dos investigadores para cultivar organóides no laboratório, uma tecnologia relativamente nova que permite aos cientistas estudar o que são essencialmente mini-replicas de órgãos individuais.

Cérebros vs. máquinas: poupanças de energia incomensuráveis

A ascensão dos organóides como técnica de investigação surge numa altura em que as redes neuronais artificiais, nas quais se baseiam grandes modelos linguísticos como o Chat GPT, também explodiram em termos de utilização e capacidade de processamento.

A FinalSpark afirma que os chamados bioprocessadores, como o sistema de interface cérebro-máquina que está a desenvolver, “consomem um milhão de vezes menos energia do que os processadores digitais tradicionais”.

De acordo com o Science Alert, embora não estejam disponíveis dados sobre o seu sistema específico, o consumo de energia ou a capacidade de processamento, a equipa de investigação do FinalSpark afirma que o treino de um único modelo linguístico de grandes dimensões como o GPT-3, o precursor do GPT-4, exigiu 10 gigawatts-hora, ou seja, cerca de 6000 vezes a energia consumida por um cidadão europeu por ano.

As tendências tecnológicas indicam também que a indústria da IA, em plena expansão, consumirá 3,5% da eletricidade mundial até 2030. A indústria informática no seu conjunto é já responsável por cerca de 2% das emissões globais de CO2.

Neste contexto, torna-se cada vez mais necessário encontrar formas de tornar a computação mais eficiente em termos energéticos, e as sinergias entre as redes de neurónios e os circuitos informáticos são um paralelo óbvio a explorar.

Passos para o futuro

A FinalSpark não é a primeira equipa a tentar ligar sondas a sistemas biológicos ou a programar de forma fiável redes neuronais para desempenharem funções específicas de input-output sob comando.

Embora o objetivo final possam ser novas abordagens de computação eficientes em termos energéticos, por enquanto o sistema está a ser utilizado para permitir aos investigadores realizar longas experiências em organóides cerebrais, tal como os seus antecessores.

No entanto, existem algumas melhorias: a equipa do FinalSpark afirma que os investigadores podem ligar-se ao seu sistema remotamente e que os mini-cérebros podem ser mantidos até 100 dias e medir a sua atividade elétrica 24 horas por dia.

“No futuro, tencionamos expandir as capacidades da nossa plataforma para lidar com uma gama mais vasta de protocolos experimentais relevantes para a computação em ambiente húmido”, como a injeção de moléculas e fármacos em organoides para testes, conclui a equipa.

Referência da notícia:
Jordan F., et.al., Open and remotely accessible Neuroplatform for research in wetware computing, Frontiers in Artificial Intelligence.