Auf Basis der CL1-Plattform von Cortical Labs soll die praktische Nutzung von menschlichen Neuronen, die mit Softwaresystemen gekoppelt sind, erkundet werden.
Manfred Bremmer/Foundry
Erst vor knapp einem Jahr sorgte das australische Biotechnologieunternehmen Cortical Labs auf dem MWC in Barcelona für staunende Gesichter, als es den Biocomputer CL1 erstmals einer größeren Öffentlichkeit vorstellte.
Nun gibt der italienische IT-Dienstleister Reply bekannt, gemeinsam mit der Abteilung für medizinisch-chirurgische Pathophysiologie und Transplantation der Universität Mailand an Einsatzmöglichkeiten dafür zu erforschen. An dem Projekt zudem beteiligt sind das „Centro Dino Ferrari“ der Universität Mailand sowie das „Policlinico di Milano”.
„Tatsächliche“ statt künstliche Intelligenz
Das Besondere an CL1: Im Gegensatz zu herkömmlichen siliziumbasierten Rechnerarchitekturen nutzt die Plattform lebende menschliche Neuronen, die mit Softwaresystemen gekoppelt sind. Das Ganze ist dabei nicht ganz so gruselig wie es zunächst klingt: Die Hirnzellen stammen dabei nicht von Entnahmen, sondern wurden aus Stammzellen gezüchtet und mit einem Chip gekoppelt.
Der seit 2025 kommerziell verfügbare Biocomputer umfasst rund 800.000 Neuronen, die Eingaben empfangen, Informationen verarbeiten und Ausgaben in Form elektrischer Aktivität erzeugen. Dadurch ist eine direkte Interaktion zwischen Software und biologischer Intelligenz möglich.
Cortical Labs hatte bereits in früheren Studien demonstriert, dass neuronale Kulturen Lernaufgaben wie das Spiel Pong innerhalb weniger Minuten erlernen – und das mit deutlich weniger Trainingsbeispielen als klassische KI-Systeme.
Suche nach Einsatzmöglichkeiten
Aufbauend darauf untersucht das gemeinsame Forschungsprojekt nun unter anderem
- die Lerndynamik biologischer Neuronen,
- deren Energieeffizienz im Vergleich mit traditionellen Rechnerarchitekturen, und
- die Robustheit, Reproduzierbarkeit sowie die langfristige Stabilität neuronenbasierter Computersysteme.
„Unser Ziel ist es, die potenzielle praktische Wirkung zu bewerten und ihre Implikationen im Hinblick auf Lösungen und Nutzen für Organisationen zu verstehen“, erklärt Filippo Rizzante, CTO von Reply.
„Die Integration aktiver Neuronen in digitale Systeme schafft bislang beispiellose Möglichkeiten, Lernmechanismen und neuronale Plastizität zu untersuchen – mit potenziellen Auswirkungen sowohl auf die neurowissenschaftliche Forschung als auch auf rechnergestützte Innovationen“, führt Stefania Corti, Professorin für Neurologie an der Universität Mailand und Direktorin für neuromuskuläre und seltene Erkrankungen am Policlinico di Milano, auf.
Die beteiligten Forschenden der Universität Mailand wiederum sehen in dem Projekt vor allem eine neue Möglichkeit, besser zu verstehen, wie biologische neuronale Netzwerke Informationen verarbeiten, lernen und sich anpassen.
„Die CL1-Plattform bietet eine einzigartige Option, die physiologische Dynamik neuronaler Netzwerke in einer kontrollierten, rechnergestützten Umgebung zu untersuchen“, erklärt Carlo Capelli, ordentlicher Professor für Physiologie an der Abteilung für medizinisch-chirurgische Pathophysiologie und Transplantation der Universität Mailand.
Seinen Kollegen Alberto Minetti, Professor für Physiologie und Biomechanik an der Universität Mailand, interessiert wiederum die Möglichkeit, in dem Projekt die Energieeffizienz biologischer Rechenprozesse mit künstlichen Systemen zu vergleichen. „Das Potenzial zur Untersuchung adaptiver Mechanismen in lebenden neuronalen Netzwerken ist bemerkenswert. So lassen sich die Ergebnisse einfacher dynamischer Gleichgewichtsexperimente beispielsweise mit einer deutlich geringeren Anzahl ‚biologischer‘ Neuronen erzielen.“
