Revolusi Komputasi: Brainoware, Komputer Canggih Berbasis Organoid Otak Manusia

Indiana University telah berhasil membangun suatu konfigurasi yang disebut ‘Brainoware’ di mana sebuah organoid otak (mini-otak) yang terbuat dari sel punca manusia dihubungkan ke sebuah chip elektronik untuk melakukan tugas komputasi sederhana. Hal ini dilaporkan oleh tim peneliti yang dipimpin oleh Feng Guo, seorang insinyur di University of Bloomington.

Penelitian mengenai brain organoid reservoir computing untuk kecerdasan buatan dapat ditemukan di Nature Electronics
https://www.nature.com/articles/s41928-023-01069-w

Ilmuwan Membangun Komputer Fungsional dengan Jaringan Otak Manusia: ScienceAlert
https://www.sciencealert.com/scientists-built-a-functional-computer-with-human-brain-tissue

Diketahui bahwa otak manusia memiliki sekitar 86 miliar neuron dan triliunan sinaps. Setiap neuron terhubung dengan hingga 10.000 neuron lain yang berkomunikasi satu sama lain. Dalam beberapa tahun terakhir, ilmuwan dan insinyur telah bekerja pada desain dan pengembangan perangkat keras serta algoritma yang terinspirasi oleh struktur dan fungsi otak, dan berusaha membangun komputer berdasarkan sistem biologis yang canggih.

Tim penelitian Guo menghubungkan organoid otak yang ditanam di laboratorium dengan elektroda menggunakan jenis jaringan saraf buatan yang disebut ‘reservoir computing.’ Sinyal listrik yang dikirim melalui elektroda mengirim informasi ke organoid otak, yang memproses informasi tersebut dan menghasilkan hasil perhitungan dalam bentuk data aktivitas saraf. Tim penelitian menyebut rangkaian sistem ini sebagai ‘Brainoware.’

Read too:  Apa itu Metode Wolbachia?

Ketika tim penelitian memberikan sinyal listrik ke Brainoware, sistem tersebut merespons sinyal tersebut dan menghasilkan data aktivitas saraf. Tim penelitian mengatakan, “Hasil dari eksperimen ini menunjukkan kemungkinan bahwa Brainoware sebenarnya dapat memproses informasi dan melakukan tugas komputasi tanpa pengawasan manusia.”

Berikut adalah contoh salah satu organoid otak yang digunakan dalam Brainoware dan aktivitas sarafnya yang di-scan.

Untuk lebih menunjukkan kegunaan Brainoware, tim penelitian menggunakan 240 klip audio yang direkam oleh delapan subjek yang mengucapkan vokal bahasa Jepang. Mereka melakukan uji coba untuk melihat apakah mereka bisa mengidentifikasi suara. Brainoware memproses klip audio yang telah diubah menjadi sinyal listrik dan mengeluarkan sinyal tersebut. Saat menganalisis sinyal keluar menggunakan kecerdasan buatan, Brainoware berhasil mengidentifikasi pembicara dengan akurasi sekitar 78% meskipun hanya dilatih selama dua hari. Namun, Guo menunjukkan bahwa ini kurang akurat dibandingkan dengan komputer keras murni yang berjalan dengan kecerdasan buatan.

Read too:  Khawatir Penyalahgunaan dan Pencurian Nuklir, Ilmuwan Tawarkan Solusi Unik

Meskipun demikian, Guo mengatakan, “Hasil dari eksperimen ini adalah demonstrasi pertama penggunaan organoid otak untuk komputasi. Kami berhasil mengkonfirmasi potensi organoid otak dalam biokomputasi masa depan.”

“Seiring sistem yang menggunakan organoid otak semakin canggih, akan muncul berbagai pertanyaan etika,” kata Lena Smirnova dan Brian Kafo dari Johns Hopkins University. “Akan sangat penting untuk tetap mempertimbangkan pertimbangan etika,” tambahnya, “Penelitian ini memberikan wawasan mendasar tentang mekanisme pembelajaran, neuroperkembangan, dan dampak kognitif dari penyakit neurodegeneratif.” “Ini memiliki potensi besar untuk menghasilkan hasil baru, dan juga dapat berguna dalam mengembangkan model untuk menguji perawatan baru.”(*)