Komórki mózgowe grają w grę „Pong”

Cortical Labs

Te 800 tysięcy wyhodowanych komórek potrafi grać w grę wideo z lat 70., aczkolwiek nie wychodzi im to najlepiej.

Pallab Ghosh (korespondent ds. nauki)

Naukowcy wyhodowali komórki mózgowe, które nauczyły się grać w „Pong” – podobną do tenisa grę wideo z lat 70.

Zauważono, że „mini-mózg” komórek może czuć i reagować na otoczenie.

Dr Brett Kagan z firmy Cortical Labs, pisząc w czasopiśmie Neuron, twierdzi, że stworzył pierwszy „odczuwający” mózg wyhodowany w laboratorium. Inni eksperci opisują pracę nad komórkami jako ekscytującą, lecz nazywanie ich czującymi to dla nich wyolbrzymienie sytuacji. „Nie mogliśmy znaleźć lepszej nazwy, żeby opisać tę część komórek”, mówi Dr Kagan. „Jest ona w stanie zdobywać informacje z zewnątrz, przetwarzać je i reagować na nie w czasie rzeczywistym”.

Van Weeden

Mózg człowieka szybciej przystosowuje się i uczy niż jakikolwiek z aktualnych systemów sztucznej inteligencji. Czy zatem może być lepszym modelem dla następnej generacji komputerów? 

W 2013 roku mini-mózgi zostały wyprodukowane po raz pierwszy w celu zbadania mikrocefalii – zaburzenia genetycznego, w którym mózg jest zbyt mały. Od tamtego czasu były używane do badań nad rozwojem mózgu. Niemniej jednak jest to pierwszy raz, kiedy zostały one podłączone i weszły w interakcję z otoczeniem, którym w tym wypadku jest gra komputerowa.

Zespół naukowy:

Wyhodował 800 tysięcy ludzkich komórek mózgowych na podstawie komórek macierzystych i embrionów myszy.

Połączył mini-mózg komórki z grą wideo za pomocą elektrod pokazujących, po której stronie znajdowała się piłka i jak daleko była od rakietki.

Cortical Labs

Pong to wczesna gra komputerowa, w której należy przesuwać pasek po lewej stronie tak, aby mały kwadrat nie przemieścił się dalej. Prosta, lecz naprawdę ekscytująca gra z 1972 roku.

W odpowiedzi, komórki produkowały własną aktywność elektryczną. Podczas gry wykorzystywały mniej energii. W momencie kiedy piłka przeszła przez rakietkę i gra rozpoczęła się ponownie z piłką w losowym punkcie, zużywały więcej energii. Działo się tak, ponieważ dostosowywały się one do nowej, nieprzewidywalnej sytuacji.

Mini-mózg nauczył się grać w przeciągu pięciu minut. Często nie trafiał w piłkę, ale wskaźnik zwycięstw był znacznie wyższy niż przy losowej szansie. Nie ma on świadomości i nie wie, że gra w ponga w sposób, w jaki nie zrobiłby tego żaden człowiek, podkreślają badacze. 

Beer Pong?

Dr Kagan ma nadzieję, że ta technologia może w ostateczności być wykorzystana do badań nad leczeniem chorób neurodegeneracyjnych, takich jak np. choroba Alzheimera. „Kiedy ludzie patrzą na tkanki w naczyniu, w danej chwili widzą ich aktywność lub jej brak. Celem komórek mózgowych jest przetwarzanie informacji w czasie rzeczywistym. Dobre wykorzystanie ich prawdziwej funkcji odblokowuje więcej obszarów możliwych do wnikliwego zbadania, zauważa.

Następnie, dr Kagan planuje sprawdzić wpływ alkoholu na zdolność mini-mózgu do gry w ponga. Jeśli zareaguje on w podobny sposób do mózgu człowieka, podkreśli to tylko jak skuteczny może być jako jego zastępca.

SPL

Naukowcy twierdzą, że mini-mózgi komórek są w stanie bardziej się przystosować niż obecne systemy sztucznej inteligencji. Dlatego mogą stanowić podstawę dla robotów adaptacyjnych. 

Opis systemu dr. Kagana jako „odczuwającego” różni się jednak od wielu definicji słownikowych. Oznacza to, że ma zdolność odczuwania uczuć i wrażeń. Dr Dean Burnett, honorowy pracownik naukowy z Cardiff Psychology School, preferuje termin „system myślący”. Informacje są przekazywane i używane, powodując tym zmiany. Dlatego bodźce, które mózgi otrzymują są „rozważane” w prosty sposób, mówi.

Mini-mózgi prawdopodobnie staną się bardziej skomplikowane w miarę postępu nauki, ale zespół dr. Kagana już pracuje z bioetykami w celu zapewnienia, że nie stworzą one przypadkowo świadomego mózgu, co wywołałoby mnóstwo pytań etycznych.

„Musimy postrzegać tę nową technologię podobnie jak powstający przemysł komputerowy. Pierwsze tranzystory były kiepsko wykonanymi i zawodnymi prototypami, jednak po latach poświęceń nad badaniami, doprowadziły one do wielkich cudów techniki na całym świecie”, podkreśla.

Naukowcy zajmujący się sztuczną inteligencją zdążyli już wyprodukować urządzenia zdolne do pokonania szachowych arcymistrzów.

Profesor Karl Friston z Kolegium Uniwersyteckiego w Londynie, pracujący z dr. Kaganem, oznajmia: „Mini-mózg nauczył się sam z siebie, więc jest bardziej przystosowany i elastyczny”.

Dowiedz się więcej od zespołu odpowiedzialnego za ten przełom naukowy na BBC Sounds w zakładce Inside Science.

Obserwuj Pallab na Twitterze