Впервые в истории было показано, что 800 000 клеток мозга (всего в мозге человека их 86 млрд), живущих в чашке Петри, могут выполнять целенаправленные задачи. В данном случае это простая компьютерная игра, похожая на пинг-понг. Открытие было совершено в конце прошлого года, однако научная статья вышла только 12 октября в журнале Neuron. О ней рассказали в компании, создавшей эксперимент — биотехнологическом стартапе Cortical Labs. Компания работает над созданием нового поколения биологических компьютерных чипов.
«Мы показали, что можем заставить живые нейроны изменять свою активность, что приводит к чему-то, напоминающему интеллект», — говорит ведущий автор статьи, доктор Бретт Каган.
Это первый случай, когда клетки стимулируются структурированным и осмысленным образом.
«В прошлом модели разрабатывались по принципу работы компьютера, но это имеет мало общего с живым мозгом. Построив живую модель мозга из базовых структур, ученые смогут экспериментировать, используя реальную функцию мозга, а не ошибочные модели. Сейчас, например, мы пытаемся изучить реакции мини-мозга на дозу этанола — по сути, напоить его и посмотреть, не станет ли он играть хуже», — говорит Каган.
Полученные данные также дают альтернативу испытаниям на животных при изучении новых лекарств или генной терапии.
Для проведения эксперимента исследовательская группа взяла клетки мозга эмбрионов мыши, а также клетки человеческого мозга, полученные из стволовых клеток. Объединенную культуру вырастили их поверх массивов микроэлектродов, которые могли стимулировать их и считывать их активность. Электроды слева или справа от одного массива активировались, чтобы сообщить мини-мозгу, с какой стороны находится мяч, а расстояние от «ракетки» указывалось частотой сигналов.
«Новаторский аспект этой работы заключается в оснащении нейронов ощущениями — обратной связью — и, что особенно важно, способностью воздействовать на свой мир. Примечательно, что культуры научились делать свой мир более предсказуемым, воздействуя на него. Это замечательно просто потому, что, в отличие от домашних животных, у этих мини-мозгов нет чувства награды и наказания», — говорит соавтор, профессор Карл Фристон, нейробиолог-теоретик из Калифорнийского университета Лондона.
Создан чип, способный учиться «на ходу», как человеческий мозг