Tekniske virksomheder laver computerchips med menneskelige celler. Er det etisk?

Året er 2030 og vi er til verdens største tech-konference, CES i Las Vegas. En menneskemængde er samlet for at se et stort teknologifirma afsløre sin nye smartphone. Den administrerende direktør kommer til scenen og annoncerer Nyooro, der indeholder den mest kraftfulde processor, der nogensinde er set i en telefon. Nyooro kan udføre en forbløffende kvintillion operationer i sekundet, hvilket er tusind gange hurtigere end smartphone-modeller i 2020. Den er også ti gange mere energieffektiv med et batteri, der holder i ti dage.

En journalist spørger:"Hvilke teknologiske fremskridt tillod så store præstationsgevinster?" Den administrerende direktør svarer:"Vi skabte en ny biologisk chip ved hjælp af laboratoriedyrkede menneskelige neuroner. Disse biologiske chips er bedre end siliciumchips, fordi de kan ændre deres interne struktur, tilpasse sig en brugers brugsmønster og føre til enorme effektivitetsgevinster."

En anden journalist spørger:"Er der ikke etiske betænkeligheder ved computere, der bruger menneskelig hjernestof?"

Selvom navnet og scenariet er fiktive, er dette et spørgsmål, vi er nødt til at konfrontere nu. I december 2021 dyrkede Melbourne-baserede Cortical Labs grupper af neuroner (hjerneceller), der blev inkorporeret i en computerchip. Den resulterende hybridchip virker, fordi både hjerner og neuroner deler et fælles sprog:elektricitet.

I siliciumcomputere bevæger elektriske signaler sig langs metalledninger, der forbinder forskellige komponenter sammen. I hjerner kommunikerer neuroner med hinanden ved hjælp af elektriske signaler på tværs af synapser (forbindelser mellem nerveceller). I Cortical Labs' Dishbrain-system dyrkes neuroner på siliciumchips. Disse neuroner fungerer som ledningerne i systemet og forbinder forskellige komponenter. Den største fordel ved denne tilgang er, at neuronerne kan ændre deres form, vokse, replikere eller dø som reaktion på systemets krav.

Dishbrain kunne lære at spille arkadespillet Pong hurtigere end konventionelle AI-systemer. Udviklerne af Dishbrain sagde:"Intet som dette har nogensinde eksisteret før ... Det er en helt ny måde at være på. En fusion af silicium og neuron."

Cortical Labs mener, at deres hybridchips kan være nøglen til den slags komplekse ræsonnementer, som nutidens computere og kunstig intelligens ikke kan producere. En anden nystartet virksomhed, der fremstiller computere fra laboratoriedyrkede neuroner, Koniku, mener, at deres teknologi vil revolutionere flere industrier, herunder landbrug, sundhedspleje, militærteknologi og lufthavnssikkerhed. Andre typer organiske computere er også i de tidlige udviklingsstadier.

Mens siliciumcomputere transformerede samfundet, er de stadig udkonkurrerede af hjernen hos de fleste dyr. For eksempel indeholder en kats hjerne 1.000 gange mere datalagring end en gennemsnitlig iPad og kan bruge disse oplysninger en million gange hurtigere. Den menneskelige hjerne er med sine trillioner neurale forbindelser i stand til at udføre 15 kvintillioner operationer i sekundet.

Dette kan kun matches i dag af massive supercomputere, der bruger enorme mængder energi. Den menneskelige hjerne bruger kun omkring 20 watt energi, eller omtrent det samme, som det tager at drive en pære. Det ville tage 34 kuldrevne værker, der genererer 500 megawatt i timen, for at lagre den samme mængde data, der er indeholdt i en menneskelig hjerne i moderne datalagringscentre.

Virksomheder har ikke brug for hjernevævsprøver fra donorer, men kan simpelthen dyrke de neuroner, de har brug for i laboratoriet, fra almindelige hudceller ved hjælp af stamcelleteknologier. Forskere kan konstruere celler fra blodprøver eller hudbiopsier til en type stamcelle, der derefter kan blive en hvilken som helst celletype i menneskekroppen.

Dette rejser dog spørgsmål om donorsamtykke. Ved folk, der leverer vævsprøver til teknologisk forskning og udvikling, at det kan bruges til at lave neurale computere? Skal de vide dette, for at deres samtykke er gyldigt?

Folk vil uden tvivl være meget mere villige til at donere hudceller til forskning end deres hjernevæv. En af barriererne for hjernedonation er, at hjernen ses som knyttet til din identitet. Men i en verden, hvor vi kan dyrke minihjerner fra stort set enhver celletype, giver det så mening at drage denne type skelnen?

Hvis neurale computere bliver almindelige, vil vi kæmpe med andre problemer med vævsdonation. I Cortical Labs forskning med Dishbrain fandt de ud af, at menneskelige neuroner var hurtigere til at lære end neuroner fra mus. Kan der også være forskelle i ydeevne afhængigt af, hvis neuroner der bruges? Kunne Apple og Google være i stand til at lave lynhurtige computere ved hjælp af neuroner fra vores bedste og lyseste i dag? Ville nogen være i stand til at sikre væv fra afdøde genier som Albert Einstein for at lave specialiserede neurale computere i begrænset oplag?

Sådanne spørgsmål er meget spekulative, men berører bredere temaer om udnyttelse og kompensation. Overvej skandalen vedrørende Henrietta Lacks, en afroamerikansk kvinde, hvis celler blev brugt flittigt i medicinsk og kommerciel forskning uden hendes viden og samtykke.

Henriettas celler bruges stadig i applikationer, der genererer enorme mængder af indtægter til medicinalvirksomheder (herunder for nylig til at udvikle COVID-vacciner. Lacks-familien har stadig ikke modtaget nogen kompensation. Hvis en donors neuroner ender med at blive brugt i produkter som den imaginære Nyooro, bør de har ret til noget af overskuddet fra disse produkter?

En anden vigtig etisk overvejelse for neurale computere er, om de kunne udvikle en form for bevidsthed og opleve smerte. Ville neurale computere være mere tilbøjelige til at have oplevelser end siliciumbaserede? I Pong-eksperimentet udsættes Dishbrain for støjende og uforudsigelige stimuli, når den får et forkert svar (pagajen savner bolden), og forudsigelige stimuli, når den får det rigtigt. Det er i det mindste muligt, at et system som dette kan begynde at opleve de uforudsigelige stimuli som smerte, og de forudsigelige stimuli som nydelse.

Chief scientific officer Brett Kagan for Cortical Labs sagde:"Fuldstændigt informeret donorsamtykke er af afgørende betydning. Enhver donor bør have mulighed for at nå til enighed om kompensation som en del af denne proces, og deres kropslige autonomi respekteres uden tvang."

Som det for nylig blev diskuteret i en undersøgelse, er der ingen beviser for, at neuroner på en skål har nogen kvalitativ eller bevidst oplevelse, så de kan ikke blive bedrøvede og uden smertereceptorer kan de ikke føle smerte. Neuroner har udviklet sig til at behandle information af alle slags - at blive efterladt fuldstændig ustimuleret, som det i øjeblikket gøres over hele verden i laboratorier, er ikke en naturlig tilstand for en neuron. Alt dette arbejde gør, er at tillade neuroner at opføre sig som naturens hensigt på deres mest basale niveau.

Mennesker har brugt dyr til fysisk arbejde i tusinder af år, på trods af at det ofte har ført til negative oplevelser for dyrene. Ville det være mere etisk problematisk at bruge økologiske computere til kognitivt arbejde end at bruge en okse til at trække en vogn?

Vi er i de tidlige stadier af neural computing og har tid til at tænke disse problemer igennem. Det skal vi gøre, før produkter som "Nyooro" flytter fra science fiction til butikkerne.