Het is 2030 en we staan ​​op 's werelds grootste tech-conferentie, CES in Las Vegas. Een menigte is verzameld om te zien hoe een groot technologiebedrijf zijn nieuwe smartphone onthult. De CEO komt naar het podium en kondigt de Nyooro aan, die de krachtigste processor bevat die ooit in een telefoon is gezien. De Nyooro kan een verbazingwekkende triljoen bewerkingen per seconde uitvoeren, wat duizend keer sneller is dan smartphonemodellen in 2020. Hij is ook tien keer energiezuiniger met een batterij die tien dagen meegaat.

Een journalist vraagt:"Welke technologische vooruitgang heeft zo'n enorme prestatiewinst mogelijk gemaakt?" De chief executive antwoordt:"We hebben een nieuwe biologische chip gemaakt met behulp van in het laboratorium gekweekte menselijke neuronen. Deze biologische chips zijn beter dan siliciumchips omdat ze hun interne structuur kunnen veranderen, zich kunnen aanpassen aan het gebruikspatroon van een gebruiker en leiden tot enorme efficiëntiewinsten."

Een andere journalist vraagt:"Zijn er geen ethische zorgen over computers die menselijke hersenmaterie gebruiken?"

Hoewel de naam en het scenario fictief zijn, is dit een vraag die we nu onder ogen moeten zien. In december 2021 kweekte het in Melbourne gevestigde Cortical Labs groepen neuronen (hersencellen) die werden ingebouwd in een computerchip. De resulterende hybride chip werkt omdat zowel hersenen als neuronen een gemeenschappelijke taal delen:elektriciteit.

In siliciumcomputers reizen elektrische signalen langs metalen draden die verschillende componenten met elkaar verbinden. In de hersenen communiceren neuronen met elkaar door middel van elektrische signalen over synapsen (verbindingen tussen zenuwcellen). In het Dishbrain-systeem van Cortical Labs worden neuronen gekweekt op siliciumchips. Deze neuronen werken als de draden in het systeem en verbinden verschillende componenten met elkaar. Het grote voordeel van deze benadering is dat de neuronen hun vorm kunnen veranderen, groeien, repliceren of afsterven als reactie op de eisen van het systeem.

Dishbrain zou het arcadespel Pong sneller kunnen leren spelen dan conventionele AI-systemen. De ontwikkelaars van Dishbrain zeiden:"Zoiets heeft nog nooit eerder bestaan... Het is een geheel nieuwe manier van zijn. Een samensmelting van silicium en neuron."

Cortical Labs gelooft dat zijn hybride chips de sleutel kunnen zijn tot het soort complexe redeneringen dat de huidige computers en AI niet kunnen produceren. Een andere start-up die computers maakt van in het laboratorium gekweekte neuronen, Koniku, gelooft dat hun technologie een revolutie teweeg zal brengen in verschillende industrieën, waaronder landbouw, gezondheidszorg, militaire technologie en luchthavenbeveiliging. Andere soorten organische computers bevinden zich ook in een vroeg ontwikkelingsstadium.

Hoewel siliciumcomputers de samenleving hebben getransformeerd, worden ze nog steeds overtroffen door de hersenen van de meeste dieren. Het brein van een kat bevat bijvoorbeeld 1.000 keer meer gegevensopslag dan een gemiddelde iPad en kan deze informatie een miljoen keer sneller gebruiken. Het menselijk brein, met zijn biljoen neurale verbindingen, is in staat om 15 triljoen bewerkingen per seconde uit te voeren.

Dit kan tegenwoordig alleen worden geëvenaard door enorme supercomputers die enorme hoeveelheden energie gebruiken. Het menselijk brein gebruikt slechts ongeveer 20 watt aan energie, of ongeveer evenveel als nodig is om een ​​gloeilamp van stroom te voorzien. Er zouden 34 kolencentrales nodig zijn die 500 megawatt per uur genereren om dezelfde hoeveelheid gegevens in één menselijk brein op te slaan in moderne dataopslagcentra.

Bedrijven hebben geen hersenweefselmonsters van donoren nodig, maar kunnen de neuronen die ze nodig hebben eenvoudig in het laboratorium uit gewone huidcellen laten groeien met behulp van stamceltechnologieën. Wetenschappers kunnen cellen uit bloedmonsters of huidbiopten construeren tot een soort stamcel die vervolgens elk celtype in het menselijk lichaam kan worden.

Dit roept echter vragen op over de toestemming van de donor. Weten mensen die weefselmonsters leveren voor technologisch onderzoek en ontwikkeling dat het kan worden gebruikt om neurale computers te maken? Moeten ze dit weten om hun toestemming geldig te laten zijn?

Mensen zullen ongetwijfeld veel meer bereid zijn om huidcellen te doneren voor onderzoek dan hun hersenweefsel. Een van de barrières voor hersendonatie is dat de hersenen worden gezien als gekoppeld aan je identiteit. Maar in een wereld waar we mini-hersenen kunnen laten groeien uit vrijwel elk celtype, is het dan logisch om dit soort onderscheid te maken?

Als neurale computers gemeengoed worden, zullen we met andere weefseldonatieproblemen worstelen. In het onderzoek van Cortical Lab met Dishbrain ontdekten ze dat menselijke neuronen sneller leerden dan neuronen van muizen. Kunnen er ook verschillen in prestaties zijn, afhankelijk van wiens neuronen worden gebruikt? Kunnen Apple en Google bliksemsnelle computers maken met behulp van neuronen van onze beste en slimste vandaag? Zou iemand weefsels van overleden genieën zoals Albert Einstein kunnen bemachtigen om gespecialiseerde neurale computers in beperkte oplage te maken?

Dergelijke vragen zijn hoogst speculatief, maar raken aan bredere thema's van uitbuiting en compensatie. Denk aan het schandaal over Henrietta Lacks, een Afro-Amerikaanse vrouw wiens cellen op grote schaal werden gebruikt in medisch en commercieel onderzoek zonder haar medeweten en toestemming.

De cellen van Henrietta worden nog steeds gebruikt in toepassingen die enorme inkomsten genereren voor farmaceutische bedrijven (waaronder recentelijk om COVID-vaccins te ontwikkelen. De familie Lacks heeft nog steeds geen vergoeding ontvangen. Als de neuronen van een donor uiteindelijk worden gebruikt in producten zoals de denkbeeldige Nyooro, moet zij recht hebben op een deel van de winst die met die producten wordt gemaakt?

Een andere belangrijke ethische overweging voor neurale computers is of ze een vorm van bewustzijn kunnen ontwikkelen en pijn kunnen ervaren. Zouden neurale computers eerder ervaringen hebben dan op silicium gebaseerde computers? In het Pong-experiment wordt Dishbrain blootgesteld aan luidruchtige en onvoorspelbare stimuli wanneer het een verkeerde reactie krijgt (de peddel mist de bal), en voorspelbare stimuli wanneer het goed wordt gedaan. Het is in ieder geval mogelijk dat een dergelijk systeem de onvoorspelbare prikkels als pijn gaat ervaren, en de voorspelbare prikkels als plezier.

Chief Scientific Officer Brett Kagan van Cortical Labs zei:"Volledig geïnformeerde toestemming van de donor is van het allergrootste belang. Elke donor moet de mogelijkheid hebben om een ​​overeenkomst voor compensatie te bereiken als onderdeel van dit proces en hun lichamelijke autonomie moet zonder dwang worden gerespecteerd."

Zoals onlangs in een onderzoek is besproken, is er geen bewijs dat neuronen op een schaaltje een kwalitatieve of bewuste ervaring hebben, dus kunnen ze niet van streek zijn en kunnen ze zonder pijnreceptoren geen pijn voelen. Neuronen zijn geëvolueerd om allerlei soorten informatie te verwerken - volledig niet gestimuleerd worden, zoals momenteel over de hele wereld in laboratoria wordt gedaan, is geen natuurlijke toestand voor een neuron. Het enige dat dit werk doet, is dat neuronen zich op hun meest basale niveau kunnen gedragen zoals de natuur het bedoeld heeft.

Mensen gebruiken dieren al duizenden jaren om fysieke arbeid te verrichten, ondanks dat dit vaak tot negatieve ervaringen voor de dieren heeft geleid. Zou het gebruik van biologische computers voor cognitieve arbeid ethisch problematischer zijn dan het gebruik van een os om een ​​kar te trekken?

We bevinden ons in de vroege stadia van neurale computing en hebben tijd om over deze problemen na te denken. We moeten dit doen voordat producten zoals de "Nyooro" van sciencefiction naar de winkels gaan.