Reply (https://www.reply.com/de) [EXM, STAR: REY] gibt den Beginn einer Zusammenarbeit mit der Abteilung für medizinisch-chirurgische Pathophysiologie und Transplantation der Universität Mailand bekannt. Beteiligt sind außerdem das "Centro Dino Ferrari" (https://www.centrodinoferrari.com/) der Universität Mailand sowie das "Policlinico di Milano". Ziel der Kooperation ist eine neue Forschungs- und Versuchsinitiative im Bereich des Biocomputing. Im Rahmen des Projekts werden innovative Ansätze für Lernen und Informationsverarbeitung durch die Integration biologischer Systeme und digitaler Technologien untersucht.

Im Mittelpunkt der Initiative steht der Computer CL1 des australischen Biotechnologieunternehmens Cortical Labs. Im Gegensatz zu herkömmlichen siliziumbasierten Rechnerarchitekturen nutzt diese Technologie die Verarbeitungskapazitäten lebender menschlicher Neuronen, die mit Softwaresystemen gekoppelt sind. Die CL1-Plattform umfasst rund 800.000 Neurone, die Eingaben empfangen, Informationen verarbeiten und Ausgaben in Form elektrischer Aktivität erzeugen. Dadurch ist eine direkte Interaktion zwischen Software und biologischer Intelligenz möglich.

Frühere Studien von Cortical Labs zeigen, dass neuronale Kulturen Lernaufgaben wie das Spiel Pong innerhalb weniger Minuten und mit deutlich weniger Trainingsbeispielen als klassische KI-Systeme erlernen können. Aufbauend darauf untersucht das gemeinsame Forschungsprojekt von Reply und der Universität Mailand mehrere zentrale Fragestellungen: die Lerndynamik biologischer Neuronen, deren Energieeffizienz im Vergleich mit traditionellen Rechnerarchitekturen und die Robustheit, Reproduzierbarkeit sowie die langfristige Stabilität neuronbasierter Computersysteme.

"Diese Initiative markiert den Beginn eines Forschungsprogramms zur Erkundung neuer Rechenparadigmen. Unser Ziel ist es, deren potenzielle praktische Wirkung zu bewerten und ihre Implikationen im Hinblick auf Lösungen und Nutzen für Organisationen zu verstehen", erklärt Filippo Rizzante, CTO von Reply.

"Diese Zusammenarbeit eröffnet ein neues Kapitel in der Erforschung biologischer Rechenverfahren", fügt Prof. Stefania Corti hinzu, Professorin für Neurologie an der Universität Mailand und Direktorin für neuromuskuläre und seltene Erkrankungen am Policlinico di Milano. "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."

Prof. Linda Ottoboni, Forscherin an der Abteilung für medizinisch-chirurgische Pathophysiologie und Transplantation der Universität Mailand kommentiert: "Die Arbeit mit biologischen Neuronen in einem rechnergestützten Kontext erlaubt es uns, grundlegende Fragen zur Verarbeitung und Anpassung von Informationen durch neuronale Netzwerke zu untersuchen. Dieses interdisziplinäre Projekt verbindet neurowissenschaftliche Expertise mit modernsten Technologien und trägt so dazu bei, unser Verständnis biologischer Intelligenz weiterzuentwickeln."

"Die CL1-Plattform bietet eine einzigartige Option, die physiologische Dynamik neuronaler Netzwerke in einer kontrollierten rechnergestützten Umgebung zu untersuchen", sagt Prof. Carlo Capelli, ordentlicher Professor für Physiologie an der Abteilung für medizinisch-chirurgische Pathophysiologie und Transplantation der Universität Mailand. "Ein besseres Verständnis der Informationsverarbeitung biologischer Systeme auf zellulärer Ebene kann neue Perspektiven für die integrative physiologische Forschung eröffnen."

"Aus biomechanischer und physiologischer Sicht versetzt uns dieses Projekt in die Lage, 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.", fasst Prof. Alberto Minetti, Professor für Physiologie und Biomechanik an der Universität Mailand, zusammen.