O ano é 2030 e estamos na maior conferência de tecnologia do mundo, a CES em Las Vegas. Uma multidão está reunida para assistir a uma grande empresa de tecnologia apresentar seu novo smartphone. O CEO sobe ao palco e anuncia o Nyooro, contendo o processador mais poderoso já visto em um telefone. O Nyooro pode realizar surpreendentes quintilhões de operações por segundo, mil vezes mais rápido que os modelos de smartphones em 2020. Também é dez vezes mais eficiente em termos de energia com uma bateria que dura dez dias.
Um jornalista pergunta:"Que avanço tecnológico permitiu ganhos de desempenho tão grandes?" O executivo-chefe responde:"Criamos um novo chip biológico usando neurônios humanos cultivados em laboratório. Esses chips biológicos são melhores que os chips de silício porque podem mudar sua estrutura interna, adaptando-se ao padrão de uso do usuário e levando a enormes ganhos de eficiência".

Outro jornalista pergunta:"Não existem preocupações éticas sobre computadores que usam cérebro humano?"

Embora o nome e o cenário sejam fictícios, essa é uma questão que temos que enfrentar agora. Em dezembro de 2021, a Cortical Labs, com sede em Melbourne, desenvolveu grupos de neurônios (células cerebrais) que foram incorporados a um chip de computador. O chip híbrido resultante funciona porque tanto o cérebro quanto os neurônios compartilham uma linguagem comum:a eletricidade.

Nos computadores de silício, os sinais elétricos viajam ao longo de fios de metal que ligam diferentes componentes. No cérebro, os neurônios se comunicam usando sinais elétricos através das sinapses (junções entre as células nervosas). No sistema Dishbrain da Cortical Labs, os neurônios são cultivados em chips de silício. Esses neurônios agem como os fios do sistema, conectando diferentes componentes. A principal vantagem dessa abordagem é que os neurônios podem mudar sua forma, crescer, replicar ou morrer em resposta às demandas do sistema.

Dishbrain poderia aprender a jogar o jogo de arcade Pong mais rápido do que os sistemas convencionais de IA. Os desenvolvedores do Dishbrain disseram:"Nada como isso já existiu antes... É um modo de ser inteiramente novo. Uma fusão de silício e neurônio".

A Cortical Labs acredita que seus chips híbridos podem ser a chave para os tipos de raciocínio complexo que os computadores e a IA de hoje não podem produzir. Outra start-up que fabrica computadores a partir de neurônios cultivados em laboratório, a Koniku, acredita que sua tecnologia revolucionará vários setores, incluindo agricultura, saúde, tecnologia militar e segurança aeroportuária. Outros tipos de computadores orgânicos também estão nos estágios iniciais de desenvolvimento.

Embora os computadores de silício tenham transformado a sociedade, eles ainda são superados pelos cérebros da maioria dos animais. Por exemplo, o cérebro de um gato contém 1.000 vezes mais armazenamento de dados do que um iPad médio e pode usar essas informações um milhão de vezes mais rápido. O cérebro humano, com seus trilhões de conexões neurais, é capaz de realizar 15 quintilhões de operações por segundo.

Isso só pode ser igualado hoje por supercomputadores massivos usando grandes quantidades de energia. O cérebro humano usa apenas cerca de 20 watts de energia, ou aproximadamente o mesmo que é necessário para alimentar uma lâmpada. Seriam necessárias 34 usinas movidas a carvão gerando 500 megawatts por hora para armazenar a mesma quantidade de dados contidos em um cérebro humano em modernos centros de armazenamento de dados.

As empresas não precisam de amostras de tecido cerebral de doadores, mas podem simplesmente cultivar os neurônios de que precisam no laboratório a partir de células comuns da pele usando tecnologias de células-tronco. Os cientistas podem projetar células de amostras de sangue ou biópsias de pele em um tipo de célula-tronco que pode se tornar qualquer tipo de célula no corpo humano.

No entanto, isso levanta questões sobre o consentimento do doador. As pessoas que fornecem amostras de tecido para pesquisa e desenvolvimento de tecnologia sabem que isso pode ser usado para fazer computadores neurais? Eles precisam saber disso para que seu consentimento seja válido?

Sem dúvida, as pessoas estarão muito mais dispostas a doar células da pele para pesquisa do que seu tecido cerebral. Uma das barreiras à doação de cérebros é que o cérebro é visto como ligado à sua identidade. Mas em um mundo onde podemos desenvolver minicérebros de praticamente qualquer tipo de célula, faz sentido traçar esse tipo de distinção?

Se os computadores neurais se tornarem comuns, enfrentaremos outros problemas de doação de tecidos. Na pesquisa do Cortical Lab com Dishbrain, eles descobriram que os neurônios humanos eram mais rápidos em aprender do que os neurônios de camundongos. Também pode haver diferenças no desempenho dependendo de quais neurônios são usados? Será que a Apple e o Google serão capazes de fazer computadores extremamente rápidos usando neurônios dos nossos melhores e mais brilhantes hoje? Alguém seria capaz de proteger tecidos de gênios falecidos como Albert Einstein para fazer computadores neurais especializados de edição limitada?

Tais questões são altamente especulativas, mas tocam em temas mais amplos de exploração e compensação. Considere o escândalo sobre Henrietta Lacks, uma mulher afro-americana cujas células foram usadas extensivamente em pesquisas médicas e comerciais sem seu conhecimento e consentimento.

As células de Henrietta ainda são usadas em aplicações que geram enormes receitas para empresas farmacêuticas (inclusive recentemente para desenvolver vacinas contra a COVID. A família Lacks ainda não recebeu nenhuma compensação. Se os neurônios de um doador acabarem sendo usados ​​em produtos como o imaginário Nyooro, terão direito a parte do lucro obtido com esses produtos?

Outra consideração ética importante para os computadores neurais é se eles poderiam desenvolver alguma forma de consciência e sentir dor. Os computadores neurais seriam mais propensos a ter experiências do que os baseados em silício? No experimento Pong, o Dishbrain é exposto a estímulos barulhentos e imprevisíveis quando erra uma resposta (a raquete erra a bola) e a estímulos previsíveis quando acerta. É pelo menos possível que um sistema como esse comece a experimentar os estímulos imprevisíveis como dor e os estímulos previsíveis como prazer.

O diretor científico Brett Kagan, da Cortical Labs, disse:"O consentimento do doador totalmente informado é de suma importância. Qualquer doador deve ter a oportunidade de chegar a um acordo de compensação como parte deste processo e sua autonomia corporal respeitada sem coerção".

Como discutido recentemente em um estudo, não há evidências de que os neurônios em um prato tenham qualquer experiência qualitativa ou consciente, portanto, não podem ser angustiados e sem receptores de dor, não podem sentir dor. Os neurônios evoluíram para processar informações de todos os tipos — ficar completamente sem estímulo, como é feito atualmente em todo o mundo em laboratórios, não é um estado natural para um neurônio. Tudo o que esse trabalho faz é permitir que os neurônios se comportem como a natureza pretende em seu nível mais básico.

Os seres humanos usam animais para fazer trabalho físico há milhares de anos, apesar de muitas vezes levarem a experiências negativas para os animais. O uso de computadores orgânicos para trabalho cognitivo seria eticamente mais problemático do que usar um boi para puxar uma carroça?

Estamos nos estágios iniciais da computação neural e temos tempo para pensar nessas questões. Devemos fazê-lo antes que produtos como o "Nyooro" passem da ficção científica para as lojas.