L'anno è il 2030 e siamo alla più grande conferenza tecnologica del mondo, il CES di Las Vegas. Una folla si è radunata per assistere a una grande azienda tecnologica che svela il suo nuovo smartphone. Il CEO sale sul palco e annuncia il Nyooro, contenente il processore più potente mai visto in un telefono. Il Nyooro può eseguire un sorprendente quintilione di operazioni al secondo, mille volte più veloce dei modelli di smartphone nel 2020. È anche dieci volte più efficiente dal punto di vista energetico con una batteria che dura dieci giorni.

Un giornalista chiede:"Quale progresso tecnologico ha consentito un così grande aumento delle prestazioni?" L'amministratore delegato risponde:"Abbiamo creato un nuovo chip biologico utilizzando neuroni umani cresciuti in laboratorio. Questi chip biologici sono migliori dei chip di silicio perché possono cambiare la loro struttura interna, adattandosi al modello di utilizzo di un utente e portando a enormi guadagni di efficienza".

Un altro giornalista chiede:"Non ci sono preoccupazioni etiche sui computer che utilizzano la materia del cervello umano?"

Sebbene il nome e lo scenario siano di fantasia, questa è una domanda che dobbiamo affrontare ora. Nel dicembre 2021, i Cortical Labs con sede a Melbourne hanno sviluppato gruppi di neuroni (cellule cerebrali) che sono stati incorporati in un chip di computer. Il chip ibrido risultante funziona perché sia ​​i cervelli che i neuroni condividono un linguaggio comune:l'elettricità.

Nei computer al silicio, i segnali elettrici viaggiano lungo fili metallici che collegano tra loro diversi componenti. Nel cervello, i neuroni comunicano tra loro utilizzando segnali elettrici attraverso le sinapsi (giunti tra le cellule nervose). Nel sistema Dishbrain di Cortical Labs, i neuroni vengono coltivati ​​su chip di silicio. Questi neuroni agiscono come i fili del sistema, collegando diversi componenti. Il principale vantaggio di questo approccio è che i neuroni possono cambiare forma, crescere, replicarsi o morire in risposta alle richieste del sistema.

Dishbrain potrebbe imparare a giocare al gioco arcade Pong più velocemente dei tradizionali sistemi di intelligenza artificiale. Gli sviluppatori di Dishbrain hanno dichiarato:"Niente di simile è mai esistito prima... È un modo di essere completamente nuovo. Una fusione di silicio e neurone".

Cortical Labs ritiene che i suoi chip ibridi potrebbero essere la chiave per il tipo di ragionamento complesso che i computer e l'IA di oggi non sono in grado di produrre. Un'altra start-up che produce computer da neuroni coltivati ​​in laboratorio, Koniku, ritiene che la loro tecnologia rivoluzionerà diversi settori tra cui agricoltura, assistenza sanitaria, tecnologia militare e sicurezza aeroportuale. Anche altri tipi di computer organici sono nelle prime fasi di sviluppo.

Sebbene i computer al silicio abbiano trasformato la società, sono ancora superati dal cervello della maggior parte degli animali. Ad esempio, il cervello di un gatto contiene 1.000 volte più spazio di archiviazione dati rispetto a un iPad medio e può utilizzare queste informazioni un milione di volte più velocemente. Il cervello umano, con i suoi trilioni di connessioni neurali, è in grado di compiere 15 quintilioni di operazioni al secondo.

Questo può essere eguagliato oggi solo da enormi supercomputer che utilizzano grandi quantità di energia. Il cervello umano utilizza solo circa 20 watt di energia, o più o meno la stessa che serve per alimentare una lampadina. Ci vorrebbero 34 centrali a carbone che generano 500 megawatt all'ora per archiviare la stessa quantità di dati contenuta in un cervello umano nei moderni data storage center.

Le aziende non hanno bisogno di campioni di tessuto cerebrale da donatori, ma possono semplicemente far crescere i neuroni di cui hanno bisogno in laboratorio dalle normali cellule della pelle utilizzando le tecnologie delle cellule staminali. Gli scienziati possono ingegnerizzare cellule da campioni di sangue o biopsie cutanee in un tipo di cellula staminale che può quindi diventare qualsiasi tipo di cellula nel corpo umano.

Tuttavia, questo solleva interrogativi sul consenso del donatore. Le persone che forniscono campioni di tessuto per la ricerca e lo sviluppo tecnologico sanno che potrebbe essere utilizzato per creare computer neurali? Devono saperlo perché il loro consenso sia valido?

Le persone saranno senza dubbio molto più disposte a donare cellule della pelle per la ricerca rispetto al loro tessuto cerebrale. Uno degli ostacoli alla donazione del cervello è che il cervello è visto come legato alla tua identità. Ma in un mondo in cui possiamo far crescere mini-cervelli praticamente da qualsiasi tipo di cellula, ha senso tracciare questo tipo di distinzione?

Se i computer neurali diventeranno comuni, ci occuperemo di altri problemi di donazione di tessuti. Nella ricerca di Cortical Lab con Dishbrain, hanno scoperto che i neuroni umani sono più veloci nell'apprendimento rispetto ai neuroni dei topi. Potrebbero esserci anche differenze nelle prestazioni a seconda dei neuroni utilizzati? Potrebbero Apple e Google essere in grado di realizzare computer fulminei utilizzando i neuroni dei nostri migliori e più brillanti oggi? Qualcuno sarebbe in grado di proteggere i tessuti da geni deceduti come Albert Einstein per creare computer neurali specializzati in edizione limitata?

Tali domande sono altamente speculative ma toccano temi più ampi di sfruttamento e compensazione. Considera lo scandalo riguardante Henrietta Lacks, una donna afroamericana le cui cellule sono state ampiamente utilizzate nella ricerca medica e commerciale a sua insaputa e senza il suo consenso.

Le cellule di Henrietta sono ancora utilizzate in applicazioni che generano enormi entrate per le aziende farmaceutiche (incluso recentemente lo sviluppo di vaccini contro il COVID. La famiglia Lacks non ha ancora ricevuto alcun compenso. Se i neuroni di un donatore finiscono per essere utilizzati in prodotti come l'immaginario Nyooro, dovrebbe hanno diritto a una parte del profitto ricavato da quei prodotti?

Un'altra considerazione etica fondamentale per i computer neurali è se potrebbero sviluppare una qualche forma di coscienza e provare dolore. I computer neurali avrebbero maggiori probabilità di avere esperienze rispetto a quelli basati sul silicio? Nell'esperimento Pong, Dishbrain è esposto a stimoli rumorosi e imprevedibili quando ottiene una risposta sbagliata (la racchetta manca la palla) e stimoli prevedibili quando riesce a farlo bene. È almeno possibile che un sistema come questo possa iniziare a percepire gli stimoli imprevedibili come dolore e gli stimoli prevedibili come piacere.

Il direttore scientifico Brett Kagan di Cortical Labs ha dichiarato:"Il consenso del donatore pienamente informato è di fondamentale importanza. Ogni donatore dovrebbe avere l'opportunità di raggiungere un accordo per un compenso come parte di questo processo e la sua autonomia corporea rispettata senza coercizione".

Come discusso di recente in uno studio, non ci sono prove che i neuroni su un piatto abbiano un'esperienza qualitativa o cosciente, quindi non possono essere angosciati e senza recettori del dolore, non possono provare dolore. I neuroni si sono evoluti per elaborare informazioni di ogni tipo:essere lasciati completamente non stimolati, come avviene attualmente in tutto il mondo nei laboratori, non è uno stato naturale per un neurone. Tutto ciò che fa è consentire ai neuroni di comportarsi come la natura intende al loro livello più elementare.

Gli esseri umani hanno usato gli animali per fare lavoro fisico per migliaia di anni, nonostante spesso portassero a esperienze negative per gli animali. L'uso dei computer organici per il lavoro cognitivo sarebbe eticamente più problematico dell'uso di un bue per trainare un carro?

Siamo nelle prime fasi del calcolo neurale e abbiamo tempo per riflettere su questi problemi. Dobbiamo farlo prima che prodotti come il "Nyooro" passino dalla fantascienza ai negozi.