Żywe komórki mózgu po raz pierwszy zagrały w Ponga

Naukowcy po raz pierwszy udowodnili, że żywe komórki mózgu potrafią myśleć. W ramach eksperymentu o nazwie DishBrain, 800 tys. takich komórek umieszczonych na szalce petriego, zagrało w Ponga.

Nasz mózg to niesamowite urządzenie, które możliwościami znacznie przewyższa współczesne komputery. Okazuje się jednak, że inteligencją wykazuje się nie tylko mózg jako całość, ale także jego pojedyncze komórki. Udowodnili to naukowcy ze startupu Cortical Labs, których wyniki badań opublikowano w naukowym dzienniku Neuron.

Naukowcy przeprowadzili eksperyment o nazwie DishBrain, umieszczając na szalce petriego 800 tys. żywych komórek pochodzących od ludzi oraz myszy. Pierwsze pochodziły z ludzkich komórek macierzystych, natomiast drugie pobrano z embrionalnych mózgów myszy.

DishBrain samodzielnie zagrał w grę

Komórki hodowano następnie na układach mikeoelektrod, które je stymulowały, a także odczytywały aktywność. Dzięki tej technologii naukowcy byli w stanie nauczyć komórki wykonywania prostych zadań. W tym wypadku nauczono je grać w klasyczną grę komputerową Pong.

Za pomocą wspomnianego układu mikroelektrod, naukowcy byli w stanie informować komórki gdzie aktualnie znajduje się piłka, a także jak poruszać paletką, aby ją odbijać. Następnie DishBrain wykorzystywał te same elektrody do sterowania paletką poruszającą się po ekranie. Jest to pierwszy raz, gdy udało się osiągnąć taki efekt, gdyż wcześniejsze podobne próby nie przynosiły oczekiwanych rezultatów. Jak to dokładnie wyglądało, prezentuje poniższe wideo.

“Wykazaliśmy, że możemy wchodzić w interakcję z żywymi neuronami biologicznymi w taki sposób, by zmusić je do modyfikowania swojej aktywności. Dzięki temu stworzyliśmy coś co przypomina inteligencję. W przeszłości opracowano modele mózgu zgodnie z tym, jak naukowcy komputerowi sądząc, że mózg może działać. Zwykle opierało się to jednak na naszym obecnym zrozumieniu technologii informatycznych, takich jak przetwarzanie krzemowe” – mówi główny autor badań.

Co ciekawe, kiedy DishBrain otrzymał uporządkowane informacje, zachowywał się jak dynamiczny system, który zmieniał i dostosowywał swoje zachowanie. Zmiany te narastały z czasem i były zgodne z tempem uczenia się komórek.

Eksperyment pokazuje, że o funkcjonowaniu ludzkiego mózgu wciąż wiemy zaskakująco mało. DishBrain może jednak pomóc w zrozumieniu najgłębszych wewnętrznych jego mechanizmów, stanowiąc podwaliny dla nowych badań.

Jedną z największych korzyści, jakie może przynieść ten eksperyment, jest rezygnacja z testowania leków lub terapii genowych na zwierzętach. Do badań nie będą już potrzebne żywe organizmy, które bardzo często cierpią. Naukowcy będą bowiem w stanie nauczyć komórki wchodzenia w interakcję z lekiem i monitorować ją w czasie rzeczywistym, wprowadzając zmiany tam, gdzie uznają to za stosowne. Oczywiście droga do tego jest jeszcze bardzo daleka, ale pierwszy krok w tym kierunku już uczyniono.

Źródło