top of page

Архив

  • Фото автораArthur

Мини-Мозги в Чашке Петри Играют в «Понг»

Ученые научили группу клеток мозга (человека или мыши) в чашке Петри играть в видеоигру «Понг».


Исследователи биотехнологического стартапа Cortical Labs создали «мини-мозги», состоящий из 800 000 - 1 000 000 живых клеток мозга в чаше Петри, сообщает New Scientist. Ячейки помещаются поверх массива микроэлектродов, который анализирует нейронную активность.


Их препринт доступен здесь.


Интеграция нейронов в цифровые системы для использования их врожденного интеллекта может обеспечить производительность, недостижимую только с помощью "кремния", наряду с предоставлением понимания клеточного происхождения интеллекта. Исследователи разработали DishBrain, систему, которая демонстрирует естественный интеллект, используя адаптивные вычисления нейронов в структурированной среде. Нейронные сети in vitro, созданные человеком или грызунами, интегрированы с in silico вычислениями через многоэлектродную матрицу высокой плотности. Посредством электрофизиологической стимуляции и записи, клетки мозга были встроены в симулированный игровой мир, имитирующий аркадную игру «Понг».


Применяя ранее не поддающуюся проверке теорию активного заключения на основе принципа свободной энергии, исследователи обнаружили, что результаты обучения были очевидны уже в течение пяти минут игрового процесса в реальном времени, по сравнению с контрольной группой. Дальнейшие эксперименты демонстрируют важность структурированной замкнутой обратной связи в обеспечении обучения с течением времени. Клетки демонстрируют способность к самоорганизации целенаправленно в ответ на малые потоки сенсорной информации о последствиях своих действий.



 Схема и экспериментальный протокол системы DishBrain
Схема и экспериментальный протокол системы DishBrain. Нейронные культуры, полученные либо из индуцированных человеком плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) посредством двойного ингибирования SMAD, лентивирус-ориентированного дифференциирования NGN2, либо из первичных кортикальных клеток из эмбрионов мыши E15.5, были нанесены на чипы HD-MEA и помещены в стимулированный игровой мир «понг» через систему DishBrain. Различные среды DishBrain были использованы для демонстрации: (1 и 2) замкнутой системы обратной связи с малой задержкой (стимуляция (STIM) и бесшумная обработка (SIL)); (3) Система без обратной связи (NF) для демонстрации конфигурации обратной связи без обратной связи; и (4) конфигурация покоя (RST) для демонстрации системы, в которой сенсорная информация (желтый значок) отсутствует. Интерактивный визуализатор с игровым процессом доступен по адресу https://bit.ly/3DSi4Eg.


«Мы считаем, что справедливо называть их мозгами киборгов», — пояснил New Scientist Бретт Каган, ведущий научный сотрудник Cortical Labs и руководитель исследовательского проекта.


Чтобы научить мини-мозги игре, команда создала упрощенную версию «Понга» без соперника. Сигнал отправляется либо вправо, либо влево от клеточной «матрицы», чтобы указать, где находится мяч; нейроны из клеток мозга отправляют сигналы обратно, чтобы переместить ракетку.


«Мы часто называем их живущими в Матрице», — сказал Каган журналисту со отсылкой на фильм 1999 года. «Когда они в игре, они верят, что они — ракетка».





Каган сказал, что хотя мини-мозг не может играть в игру так же хорошо, как человек, он учится быстрее, чем некоторые ИИ.



«Удивительный аспект заключается в том, как быстро он обучается — за пять минут, в реальном времени», — сказал он New Scientist. «Это действительно удивительная штука, на которую способна биология».




Источники :