Wer erinnert sich noch an Doom? … Das ist natürlich eine rhetorische Frage. Jeder der Doom gespielt hat, erinnert sich noch daran. Der Klassiker von 1993, bei dem man unentwegt durch dunkle Gänge rennt, Monstern ausweicht und dabei Magazine leerballert. Ein Meilenstein in der Geschichte der Videospiele und jetzt möglicherweise das Testfeld für einen neuen, unwirklich klingenden Meilenstein: Server-Racks mit lebenden menschlichen Nervenzellen.
Neuronen reagieren auf elektrische Impulse
Das australische Biotech-Startup Cortical Labs hatte bereits im März vergangenen Jahres einen solchen biologischen Computer vorgestellt. Die menschlichen Zellen sitzen dabei auf einem Elektroden-Array, bekommen elektrische Impulse als „Input“ und antworten wiederum mit eigenen Signalen. Die Neuronen stammen aus Stammzellen, die aus Haut- oder Blutzellen von erwachsenen Spendern (einschließlich des CEOs Hon Weng Chong selbst) gewonnen wurden. Sie leben in einer Nährlösung mit Zucker und anderen Stoffen, werden bei Körpertemperatur gehalten und regelmäßig von Abfallprodukten befreit. Eine Recheneinheit kann dabei bis zu 800.000 Neuronen beheimaten. Ein integriertes Life-Support-System hält die Kultur bis zu sechs Monate am Leben. Danach muss sie ausgetauscht werden.
Die Zellen werden ausdrücklich nicht aus dem menschlichen Gehirn entnommen:
„Man kann im Prinzip eine kleine Menge Blut oder Haut nehmen, bestimmte Zelltypen isolieren, diese in Stammzellen umwandeln und daraus dann einen praktisch unbegrenzten Vorrat an Nervenzellen erzeugen.“ so Brett Kagan der CEO von Cortical Labs.
Eine solche Recheneinheit ist allerdings kein herkömmlicher Prozessor, der Programme im klassischen Sinne ausführt. Es ist eine adaptive biologische Komponente, die auf kleine elektrische Impulse reagiert und dabei lernt. Und hier kommt unser Gaming-Klassiker Doom, was auf Deutsch übrigens so viel wie „Verhängnis, Untergang“ bedeutet, als Testumgebung hinzu. Während das Spiel selbst weiterhin auf klassischer Silizium-Hardware läuft, übernehmen die menschlichen Zellen die Steuerung der Spielfigur.
Menschliche Zellen zeigen Lernverhalten
Die Zellen können nicht wirklich sehen was im Spiel vor sich geht, da keine echten Sehorgane wie Augen vorhanden sind, sondern bekommen Informationen über die Spielumgebung in Form von Impulsmustern übermittelt. Das ist praktisch so als würde man einer blinden Person ständig per Vibration oder leichten Stromstößen mitteilen, was links oder rechts passiert, und dann aus ihren Reaktionen die Steuerung ableiten.
Das Ergebnis: Die Neuronen spielen schlecht, zeigen aber ein zielgerichtetes Lernverhalten! Genau das macht das Ganze auch etwas unheimlich. Der Hersteller gibt an nicht genau zu wissen, ob seine Produkte ein Bewusstsein entwickeln können. Gegenwärtig seien die Systeme aber wohl zu primitiv dafür. Es handele sich um Neuronenkulturen ohne eine komplexe Gehirnarchitektur.
Cortical Labs verkauft diese Systeme inzwischen als CL1, quasi ein kleines Gerät, das man an einen Rechner anschließen und mittels der Programmiersprache Python ansteuern kann. In Melbourne steht eine Anlage mit etwa 120 solcher Einheiten. Der Energieverbrauch ist erstaunlich niedrig. Ein Exemplar dieser „Wetware-Server-Racks“ kostet ca. 35.000 USD und braucht in der Regel weniger Strom als eine leistungsstarke Grafikkarte. Alternativ gibt es über die Cortical Cloud einen Zugang ohne eigenen Hardware-Kauf.
Medizinische Forschung versus Ethik
Der Nutzen dieser neuartigen Bio-Chips soll vor allem in der medizinischen Forschung liegen. Sie dienen als Plattform, um menschliche Nervenzellen unter realistischen Bedingungen zu beobachten und zu testen. Forscher können prüfen, wie die Zellen auf bestimmte Substanzen, Krankheiten oder Stimuli reagieren. Außerdem könnten sie eines Tages eine sparsame Alternative zu klassischen KI-Architekturen werden, welche bereits jetzt enorme Mengen an Strom und Rechenleistung benötigen.
Wie es scheint, bewegen wir uns mit rasanten Tempo in Richtung einer neuen technologischen Realität. Vieles was bisher nach Science Fiction klang, wird plötzlich greifbar. Gleichzeitig besteht Unsicherheit, was passiert, wenn solche biologischen Computersysteme komplexer und größer werden. Es gibt keine allgemein akzeptierte Methode, Bewusstsein in solchen Systemen sicher auszuschließen oder zu messen. Die ethische Debatte läuft daher parallel zur technischen Entwicklung. Ob wertebasierte Bedenken den Fortschritt letztlich bremsen können ist fraglich. Cortical Labs arbeitet nach eigenen Angaben mit Bioethikern zusammen.