الخلايا العصبية البشرية في طبق ماستر بونج: اختراق في الذكاء البيولوجي الاصطناعي إنهم يتقنون بونغ بدون مدخلات بشرية أو حاسوبي. في دراسة رائدة في مجلة Neuron ، أظهر الباحثون أن الخلايا العصبية البشرية والفئرانية المزروعة في طبق مختبري يمكن أن تتعلم لعب لعبة الفيديو الكلاسيكية Pong في السبعينيات. يعرض هذا الإنجاز الرائع ، بقيادة الدكتور بريت كاجان وفريقه في مختبرات كورتيكال في ملبورن ، أستراليا ، إمكانات الذكاء البيولوجي الاصطناعي ويفتح طرقا جديدة لفهم كيفية معالجة الخلايا العصبية للمعلومات والتكيف مع البيئات الديناميكية. يدمج النظام ، الذي يطلق عليه اسم "DishBrain" ، خلايا الدماغ الحية مع التكنولوجيا المتقدمة ، ويقدم رؤى حول الذكاء والتعلم والتطبيقات المحتملة في علم الأعصاب والذكاء الاصطناعي (الذكاء الاصطناعي). نظام DishBrain: اندماج بين علم الأحياء والتكنولوجيا نظام DishBrain هو منصة رائدة تدمج ما يقرب من 800,000 خلية عصبية حية - إما مشتقة من أدمغة الفئران الجنينية أو الخلايا الجذعية متعددة القدرات التي يسببها الإنسان - في مجموعة من الأقطاب الكهربائية الدقيقة. هذه المصفوفة ، وهي شريحة سيليكون موجودة في طبق بتري ، تعمل كواجهة بين الخلايا العصبية البيولوجية والبيئة الرقمية. يمكن للأقطاب الكهربائية توصيل نبضات كهربائية لتحفيز الخلايا العصبية وتسجيل نشاطها ، مما يخلق نظاما مغلقا حيث تتلقى الخلايا العصبية ردود فعل في الوقت الفعلي بناء على أفعالها. في التجربة ، تم توصيل الخلايا العصبية بجهاز كمبيوتر يقوم بتشغيل نسخة مبسطة من Pong ، وهي لعبة تشبه التنس حيث يحرك اللاعبون مجدافا لضرب الكرة ذهابا وإيابا. تم تقسيم مجموعة الأقطاب الكهربائية الدقيقة إلى مناطق حسية وحركية. أرسلت الأقطاب الكهربائية في المنطقة الحسية إشارات للإشارة إلى موضع الكرة ، بينما فسرت تلك الموجودة في المناطق الحركية النشاط العصبي على أنه أوامر لتحريك المجداف لأعلى أو لأسفل. لجعل المهمة ممكنة ، قام الباحثون بتعديل اللعبة: كان المجداف أكبر ، وتحركت الكرة بشكل أبطأ ، ولم يكن هناك خصم ، وكان الهدف هو زيادة طول التجمع بدلا من الفوز بالمباراة. التعلم من خلال التغذية الراجعة: مبدأ الطاقة الحرة تعلمت الخلايا العصبية لعب Pong في غضون خمس دقائق فقط ، مما أدى إلى تحسين أدائها بمرور الوقت. كان هذا التعلم السريع مدفوعا بآلية التغذية الراجعة المتجذرة في مبدأ الطاقة الحرة ، وهي نظرية اقترحها المؤلف المشارك البروفيسور كارل فريستون. وفقا لهذا المبدأ ، تسعى الخلايا العصبية إلى تقليل عدم القدرة على التنبؤ (أو الانتروبيا) في بيئتها. في التجربة ، عندما نجحت الخلايا العصبية في ضرب الكرة ، تلقت حافزا كهربائيا يمكن التنبؤ به ، مما يعزز الاتصال ويعمل كمكافأة. عندما فاتتهم ، تلقوا حافزا غير متوقع وأكثر كثافة ، مما عطل الشبكة العصبية وشجع على التكيف لتجنب مثل هذه النتائج. على مدى 20 دقيقة ، زادت الخلايا العصبية من قدرتها على الحفاظ على التجمعات ، حيث تفوقت الخلايا العصبية البشرية على الخلايا العصبية في الفئران ، مما أدى إلى تحقيق أوقات تجمع أطول بكثير. يتماشى هذا الاختلاف مع الأبحاث السابقة التي تشير إلى أن الخلايا العصبية البشرية لديها قدرة أكبر على معالجة المعلومات من الخلايا العصبية للقوارض. نمت "الارتفاعات" المتزامنة للنشاط الكهربائي في الشبكة العصبية أقوى مع كل ضربة ناجحة ، مما يشير إلى أن الخلايا العصبية كانت تتكيف مع سلوكها لتحقيق هدف ضرب الكرة بشكل أكثر اتساقا. الآثار المترتبة على علم الأعصاب الذكاء الاصطناعي تعد تجربة DishBrain علامة فارقة في فهم كيفية تعلم الخلايا العصبية للمعلومات ومعالجتها خارج سياق الكائن الحي. يقترح الدكتور كاجان أن هذا العمل يوضح "الذكاء البيولوجي الاصطناعي" ، حيث تظهر الخلايا العصبية سلوكا موجها نحو الهدف يشبه الشعور - يعرف هنا بأنه القدرة على الإحساس بالبيئة والاستجابة لها ، وإن لم يكن مكافئا للوعي. إنها مثيرة.