Ученые научили клетки мозга играть в видеоигры

В ходе исследования, опубликованного в журнале Neuron, исследователи собрали Dishbrain, подключив in vitro биологические нейронные сети (biological neuronal networks, BNN), изготовленные из эмбриона грызуна и индуцированных человеком плюрипотентных стволовых клеток.

Согласно исследованию, система DishBrain «может применить присущее нейронам свойство совместно использовать "язык” электрической активности, чтобы связать кремниевые системы и BNN посредством электрофизиологической стимуляции и записи».

Затем систему подключили к виртуальной версии игры Pong, вдохновленной настольным теннисом.

Фото в тексте: Kagan et. al.

«Мы выбрали Pong из-за его простоты и знакомости, но, кроме того, это была одна из первых игр, используемых в машинном обучении, поэтому мы хотели отдать дань этому», — прокомментировал в пресс-релизе Бретт Каган, главный научный сотрудник биотехнологического стартапа Cortical Labs в Мельбурне и один из авторов исследования.

Это не первый пример использования интерфейса мозг-компьютер, и не первый раз, когда он применяется к видеоиграм. Однако в этом исследовании предполагалось выяснить, можно ли заставить беспорядочные скопления нейронов проявлять признаки «сознательности» или «реакции на сенсорные впечатления посредством адаптивных внутренних процессов».

По словам авторов, при обеспечении простого электрического сенсорного ввода и обратной связи нейроны в системе DishBrain смогли регулировать свою активность возбуждения и улучшать производительность с течением времени, что демонстрирует способность к обучению.

Для сравнения, системы со стимулом, но без обратной связи, не показали никакого обучения. В частности, исследование основывается на принципе свободной энергии или идее о том, что мозгу (или, в данном случае, группам нейронов) необходимо изменять действия, чтобы адаптироваться к окружающей среде и быть эффективнее.

Будучи первой в своем роде, система DishBrain является многообещающей демонстрацией синтетико-биологической системы, которая может обучаться с течением времени. Она также открывает путь для будущих исследований мозга, обучения и интеллекта.

Читайте по теме:

Нейропротез поможет людям с плохой памятью и болезнью Альцгеймера

Эта компьютерная игра помогает справиться с СДВГ и доступна только по рецепту

Доктор Хон Венг Чонг, CEO Cortical Labs и соавтор исследования, также отметил, что это может дать ценную информацию о таких состояниях, как эпилепсия и слабоумие.

«Это совершенно новая, неизученная территория. Мы хотим, чтобы больше людей приняли участие в этом проекте и сотрудничали с ним, чтобы использовать созданную нами систему для дальнейшего изучения этой новой области науки», — отметил он в пресс-релизе.

Источник.

Фото на обложке: create jobs 51 / Shutterstock