«Wetware»: Wissenschaftler bauen Biocomputer aus lebenden menschlichen Neuronen — von Doom spielen bis zu medizinischen Durchbrüchen

Künstliche Intelligenz wird Forschern zufolge nicht nur auf Siliziumchips laufen können, sondern auch auf lebenden menschlichen Zellen. So entsteht eine neue Richtung des Rechnens, die in der wissenschaftlichen Gemeinschaft als «Wetware» bezeichnet wird. Die Grundlage bilden Organoide oder «Mini-Gehirne», die unter实验室bedingungen (Laborbedingungen) aus menschlichen Stammzellen gezüchtet werden, welche oft aus gewöhnlichen Hautzellen gewonnen wurden. Die resultierenden Ansammlungen lebender Neuronen werden an ein Elektrodennetz angeschlossen, was den Austausch elektrischer Signale mit externen Geräten ermöglicht und das Gewebe in ein funktionierendes Rechenelement verwandelt.

Wie ein «Mini-Gehirn» zu denken beginnt

Die Schlüsseleigenschaft solcher Strukturen ist ihre elektrische Aktivität. Wissenschaftler erklären, dass die von Organoiden erzeugten Signale den Gehirnwellen von Frühgeborenen ähneln. Genau diese biologische «Lebendigkeit» macht Biocomputer außergewöhnlich flexibel: Im Gegensatz zu starre, programmierten Siliziumschaltungen sind neuronale Netze in der Lage, sich an Aufgaben anzupassen. Im Jahr 2025 stellte das Unternehmen Cortical Labs den Biocomputer CL1 vor, dessen Organoide lernten, kultische Videospiele zu spielen — insbesondere den klassischen Shooter Doom. Dies war eine anschauliche Demonstration dafür, dass lebendes Gewebe fähig ist zu lernen und auf äußere Reize zu reagieren.

Von der Unterhaltung zur Medizin

Das Potenzial von Wetware geht weit über Demonstrationsspiele hinaus. In der medizinischen Forschung ermöglichen Organoide die Untersuchung der Entwicklung von Autismus — wenn sie aus Zellen von Patienten mit diesem Zustand gezüchtet werden —, das Testen neuer Medikamente gegen Alzheimer und Epilepsie sowie die Analyse der Auswirkungen von Medikamenten auf das Gedächtnis. Ein lebendes Gehirnmodell gibt Wissenschaftlern die Möglichkeit, Prozesse unter realitätsnahen Bedingungen zu beobachten, was mit rein computerbasierten Simulationen unmöglich ist.

Energieeffizienz gegen Silizium

Eine der vielversprechendsten Eigenschaften biologischer neuronaler Netze ist die Energieeffizienz. Im Gegensatz zu leistungsstarken KI-Servern, die einen enormen Strom- und Kühlungsaufwand erfordern, verbrauchen lebende neuronale Netze winzige Mengen an Energie, um komplexe Berechnungen durchzuführen. Für eine Branche, in der der Energieverbrauch großer Sprachmodelle zu einer der Hauptbeschränkungen wird, verändert dies potenziell die Ökonomie des gesamten Bereichs.

Physikalische Grenzen und die Frage des Bewusstseins

Trotz der schnellen Entwicklung der Branche stehen Wissenschaftler vor physikalischen und ethischen Grenzen. Die Größe von Organoiden ist aufgrund des Fehlens von Blutgefäßen, die das Gewebe mit Nährstoffen versorgen könnten, auf etwa fünf Millimeter im Durchmesser begrenzt. Parallel dazu wird über das mögliche Entstehen von Bewusstsein in gezüchteten Geweben diskutiert. Forscher der Johns Hopkins University weisen darauf hin, dass es derzeit keine quantitative wissenschaftliche Definition von Bewusstsein gibt, die auf Gewebe in einer Petrischale angewendet werden könnte. Soziologen und Philosophen der University of California, San Diego fügen hinzu, dass Bewusstsein ohne vollständige sensorische Erfahrung unmöglich ist und das Leben in einem Glaskolben kein valides Wahrnehmungsspektrum der Außenwelt bietet. Dennoch werfen die Bereitstellung des Zugangs zu Cloud-Diensten für Organoide und ihre Integration in Robotersysteme neue philosophische Fragen auf, auf die die wissenschaftliche Gemeinschaft noch Antworten finden muss.