Det kan høres ut som noe doktor Frankenstein drev med i en mørk kjeller.

Den blide stipendiaten fra Oslo ligner lite på den gale vitenskapsmannen fra verdens første science fiction film. Men Ola Huse Ramstad må klype seg selv i armen av og til. Det han holder på med er helt utrolig – og også skremmende – hvis noen forskere en gang i fremtiden skulle krysse alle etiske grenser.

Skal bygge kyborg

- Jeg må innrømme at det er vanvittig for meg også. Rundt om i verden er det ikke mange miljøer som driver med dette, sier Ramstad, med et smil. Det er ikke langt fra tegneseriene han leste i oppveksten til forskningsprosjektet han står midt oppi.

Prosjektet er et samarbeid mellom nevromiljøet ved NTNU, teknisk kybernetikk og IT-miljøet. Målet er at den kunstig fremstilte, levende «hjernen» skal bidra i styringen en sosial robot som ruller rundt på campus og prater med folk, kanskje samler venner til sin Facebook-side. Planen er at det skal skje om ett års tid. Krysningen av menneske og maskin, vel kjent fra science fiction- litteratur og film, er det som kalles en kyborg.

Et hjernefrø

Ola Huse Ramstad er forsker og tar avstand fra å kalle det han gjør for hjernebygging. En menneskelig hjerne består av over 100 milliarder hjerneceller og har regioner med spesielle funksjoner. Hver hjernecelle er koblet med tusenvis av andre celler.

Olas enkle hjernenettverk starter med 100 000 stamceller. Menneskelige stamceller er standard salgsvare innen forskning. Første steg er å programmere stamcellene til å utvikle seg til hjerneceller. Det er heller ingenting i veien for å omprogrammere, for eksempel, en hudcelle til å bli en hjernecelle.

Hermer kroppsmiljøet

For å holde cellene i live, må miljøet være mest mulig lik det vi har i menneskekroppen. Cellene ligger i en liten skål badet i en gelé som etterligner miljøet i hjernen, de oppbevares i et skap som holder kroppstemperatur og får næring slik våre celler får næring gjennom maten.

Under slike forhold setter cellene i gang med det de er eksperter på: De deler seg og begynner å knytte forbindelser (via aksoner) til celler i nærheten – akkurat slik det foregår i en hjerne under utvikling. Når cellenettverket har fått to-tre uker på seg, består det av omkring 600 000 celler. Et uhyre enkelt nettverk, men med like stor «hjernekapasitet» som en del levende organismer.

Arbeidsledig og dum

Med det blotte øyet kan cellenettverket minne om flekk med snørr. Et mikroskopbilde viser de enkelte cellene og forbindelser mellom dem, tilsynelatende uten noe mønster. Noen steder hoper det seg opp med celler og forbindelser, andre steder er det tynt «befolket». Problemet for den lille «hjernen» er at den er arbeidsledig. Den har ingen kropp å sende signaler til, eller sanser å motta impulser fra.

- Den menneskelige hjerne opererer strukturert. Uten kommunikasjon med noe utenfor blir nettverket veldig dumt. Det begynner å lage sine egne signaler, men aktiviteten virker kaotisk. Cellene kommuniserer med hverandre via kjemiske og elektriske signaler. For å lære opp den kunstig skapte «hjernen», brukes de samme metodene i laboratiet. Bunnen av skåla der «hjernen» ligger består av en brikke med elektroder og en rekke punkter som kan gi impulser til ulike steder i hjernenettverket. Gjennom elektriske impulser og tilførsel av signalstoffer i skåla, trener forskerne nettverket opp til å gi bestemte responser.

Mest maskin - lite menneske

Opplæringen er ikke helt å sammenligne med avansert menneskelig læring. Når kyborgen slår av en prat med noen den møter på campus, vil det ikke være de menneskelige hjernecellene som er i aktivitet. Kyborgen blir en temmelig skjev hybrid, bestående av en kraftig datamaskin og en svært beskjeden levende menneskelig «hjerne».

- I første omgang vil vi prøve å lære nettverket enkle oppgaver, for eksempel å endre kurs på roboten når «hjernen» får signaler om at den nærmer seg en hindring.

Det er altfor komplisert å oppbevare den menneskelige «hjernen» inne i roboten. Derfor befinner den seg trygt i skåla si i laboratoriet på Øya og mottar og sender signaler trådløst til roboten som holder til på Gløshaugen.

Grense for hjernesnekring

- Når vil forskerne teknisk være i stand til å bygge en menneskehjerne?

- Kanskje om 30 år med rettet forskning, eller aldri. Vi får håpe ingen gjør det. En internasjonal lov sier at det ikke er lov til å dyrke frem en menneskelig hjerne lenger enn i to uker, tilsvarende et to uker gammelt foster, sier Ola Huse Ramstad.

Kinesiske forskere har fått stamceller fra foster til å organisere seg selv tilsvarende det som skjer de to første ukene i svangerskapet.

Konkurransen fra kunstig intelligens

Elon Musk, mannen bak Tesla og romfartsselskapet SpaceX, har også engasjert seg i Neuralink, et firma som vil utvikle teknologi som kan plantes i den menneskelige hjerne for å øke hukommelsen, eller gjøre hjernen mer kompatibel med datamaskiner.

Musk har i likhet med fysikeren Stephen Hawking og NTNUs egen Edvard Moser advart mot farene med kunstig intelligens. Frykten er at datamaskiner blir så smarte at de kan utkonkurrere og true menneskene. Ved å operere inn teknologi som forsterker menneskehjernen, kan det hjelpe oss å holde tritt med datamaskinenes kunstige intelligens, mener Musk.

Brukes i medisinsk forskning

Ola Huse Ramstad jobber med kyborgutvikling, men «hjernene» som lages i laboratoriet i Trondheim inngår også i en rekke medisinske forskningsprosjekter ved NTNU/St. Olavs Hospital. Sykdommer som hjerneslag og Parkinson rammer hjernen.

Med et forenklet hjernenettverk får forskerne mulighet til å gjøre eksperimenter som er umulig å utføre på mennesker og reduserer belastningen på forsøksdyr. For eksempel kan de påføre «hjernen» et kunstig slag, og studere virkningene.

NTNU utvikler en kyborg - en blanding av menneske og maskin. Det menneskelige innslaget består av 600 000 levende menneskelige hjerneceller som bistår robotens digitale hjerne. Foto: Kai T. Dragland
Oppi den lille skåla (flekken midt i) ligger hjernettverket som sender og mottar signaler fra brikken i bunnen av skåla. Foto: Håvard Haugseth Jensen
Elektroden går gjennom en konsentrasjon av celler inne i nettverket av levende menneskelige hjerneceller. Foto: Ola Huse Ramstad
Oppi den lille skåla ligger nettverket av levende menneskelige hjerneceller. 600 000 hjerneceller er like mange som enkle organismer har. Foto: Håvard Haugseth Jensen
Stipendiat Ola Huse Ramstad synes det er smått uvirkelig det han holder på med, å få en «hjemmesnekra» mikrohjerne av menneskelige hjerneceller til å styre en robot. Foto: Håvard Haugseth Jensen
Populært tema: Kyborger, hybrider av menneske og maskin, er et populært emne i science fiction-verden. Bildet er fra Steven Spielbergs film A.I. Artificial Intelligence. Foto: DreamWorks Pictures