„Чувствителни“ мозъчни клетки в чиния се учат как да играят видео игра: проучване

Изображение от сканиращ електронен микроскоп на невронна култура, която расте повече от шест месеца върху многоелектродна решетка с висока плътност. Няколко невронни клетки растат около периферията и са развили сложни мрежи, които ограждат електродите в центъра. Кредит: кредит на Cortical Labs

Мозъчните клетки, живеещи в чиния, могат да се научат да играят на класическата видео игра Pong, демонстрирайки „интелигентно и чувствително поведение“, твърдят австралийски невролози в нова статия.

Брет Каган, който ръководи проучването, публикувано в сряда в списанието невронказа пред AFP, че откритията му отварят вратата към нов тип изследвания, в които невроните един ден могат да бъдат използвани като процесори за биологична информация, допълващи цифровите компютри.

“Това, което машините не могат да направят, е да учат нещата много бързо. Ако имате нужда от алгоритъм за машинно обучение, за да научите нещо, това изисква хиляди проби от данни”, каза той. – обяснява той.

„Но ако попитате човек или обучите куче, кучето може да научи трик с два или три опита.“

Невроните са градивните елементи на интелигентността при всички животни, от мухи до хора.






Това видео показва играта Pong, контролирана от слой неврони в парабола. Кредит: Kagan et. al / Neuron

Каган, научен директор на Melbourne Cortical Laboratories, се опита да отговори на въпроса дали има начин да се използва вродената интелигентност на невроните.

За да извършат експеримента си, Каган и колегите му взеха миши клетки от ембрионални мозъци и извлякоха човешки неврони от възрастни стволови клетки.

След това ги култивираха върху масиви от микроелектроди, способни да разчитат тяхната активност и да ги стимулират. Експериментите включват група от около 800 000 неврони, приблизително колкото мозъка на земна пчела.

В „играта“ се изпраща сигнал отляво или отдясно на дъската, за да покаже къде е топката, а „DishBrain“, както го нарекоха изследователите, връща сигнали за преместване на ракетата в опростен противник. – безплатна версия на Pong.






Това е визуално представяне на симулираната среда на Pong, където активността на невроните се отразява в плочки, нарастващи на височина. Кредит: Kagan et. al / Neuron

„Чувствителен, но несъзнателен“

Едно от основните препятствия беше как да „обучаваме“ невроните.

В миналото беше предложено да им се даде доза допамин, хормонът, който се чувства добре, за да се възнагради правилното действие, но това беше много трудно да се постигне на практика по чувствителен към времето начин.

Вместо това, екипът разчита на теория, наречена “принцип на свободната енергия”, която беше въведена от водещия автор на статията, Карл Фристън, преди повече от десетилетие, че клетките са свързани така, че да минимизират непредсказуемостта на тяхната среда.

Когато невроните успеят да накарат топката да бъде ударена от ракетата, те получават “предсказуем” електрически сигнал, съответстващ на успеха. Но когато пропуснаха, те получиха случаен или “непредвидим” електрически сигнал.

„Единственото нещо, което невроните могат да направят, е да станат по-добри в опитите си да удрят топката, за да запазят света си контролируем и предсказуем“, каза Каган.

Екипът смята, че DishBrain е чувствителен – което те определят като способен динамично да открива и реагира на сензорна информация – но реши да го нарече “съзнателен”, което предполага осъзнаване на съществуването.

DishBrain дори опита друга задача: играта с динозаври, която изскача в Google Chrome, когато не бъде намерена интернет връзка, и предварителните резултати са обнадеждаващи, каза Каган.

За следващите си стъпки екипът планира да тества как интелигентността на DishBrain се влияе от наркотици и алкохол, въпреки че самият Каган е най-развълнуван от бъдещите възможности на биологичните компютри, базирани на това фундаментално откритие.

„Това е интересна и стабилно проведена невронаука“, каза Тара Спайърс-Джоунс от Центъра за откриване на мозъчни науки в Университета в Единбург, която не участва в проучването.

„Не се притеснявайте, въпреки че тези чинии от неврони могат да променят реакциите си въз основа на стимулация, те не са интелекти в стил SciFi в чиния, те са обикновени верижни отговори (макар и интересни и научно важни)“, добави тя.


Гледайте как мозъчни клетки в чиния се научават да играят понг в реално време


© 2022 AFP

цитат: „Sentient“ Brain Cells in Dish Learn to Play Video Game: Study (16 октомври 2022 г.) Изтеглено на 16 октомври 2022 г. от https://medicalxpress.com/news/2022-10-sentient-brain-cells-dish -video . html

Този документ е обект на авторско право. Освен за честна употреба за целите на частно проучване или изследване, никоя част не може да бъде възпроизвеждана без писмено разрешение. Съдържанието е предоставено само за информация.

Add Comment