Lidské neurony v misce Master Pong: Průlom v syntetické biologické inteligenci Ovládají pong bez lidského nebo počítačového vstupu. V průlomové studii v časopise Neuron vědci prokázali, že lidské a myší neurony kultivované v laboratorní misce se mohou naučit hrát klasickou videohru ze 70. let Pong. Tento pozoruhodný úspěch, vedený Dr. Brettem Kaganem a jeho týmem v Cortical Labs v Melbourne v Austrálii, ukazuje potenciál syntetické biologické inteligence a otevírá nové cesty k pochopení toho, jak neurony zpracovávají informace a přizpůsobují se dynamickému prostředí. Systém nazvaný "DishBrain" spojuje živé mozkové buňky s pokročilou technologií a nabízí vhled do inteligence, učení a potenciálních aplikací v neurovědách a umělé inteligenci (AI). Systém DishBrain: Spojení biologie a technologie Systém DishBrain je průkopnická platforma, která integruje přibližně 800 000 živých neuronů – buď odvozených z embryonálních myších mozků, nebo z člověkem indukovaných pluripotentních kmenových buněk – do mikroelektrodového svazku. Toto pole, křemíkový čip umístěný v Petriho misce, slouží jako rozhraní mezi biologickými neurony a digitálním prostředím. Elektrody mohou dodávat elektrické impulsy ke stimulaci neuronů a zaznamenávat jejich aktivitu, čímž vytvářejí systém s uzavřenou smyčkou, kde neurony dostávají zpětnou vazbu v reálném čase na základě svých akcí. V experimentu byly neurony připojeny k počítači, na kterém běžela zjednodušená verze Pongu, hry podobné tenisu, kde hráči pohybují pálkou a odpalují míček tam a zpět. Mikroelektrodové pole bylo rozděleno na senzorickou a motorickou oblast. Elektrody v senzorické oblasti vysílaly signály k indikaci polohy míče, zatímco elektrody v motorických oblastech interpretovaly neuronální aktivitu jako příkazy k pohybu pádla nahoru nebo dolů. Aby byl úkol proveditelný, výzkumníci upravili hru: pálka byla větší, míč se pohyboval pomaleji a nebyl zde žádný soupeř, přičemž cílem bylo maximalizovat délku shromáždění, spíše než vyhrát zápas. Učení se prostřednictvím zpětné vazby: Princip volné energie Neurony se naučily hrát Pong během pouhých pěti minut, čímž se jejich výkon postupem času zlepšoval. Toto rychlé učení bylo poháněno zpětnovazebním mechanismem zakořeněným v principu volné energie, teorii navrženou spoluautorem profesorem Karlem Fristonem. Podle tohoto principu se neurony snaží minimalizovat nepředvídatelnost (nebo entropii) ve svém prostředí. V experimentu, když neurony úspěšně zasáhly míč, obdržely předvídatelný elektrický stimul, který posílil konektivitu a fungoval jako odměna. Když se netrefili, dostali nepředvídatelný, intenzivnější podnět, který narušil neuronovou síť a povzbudil adaptaci, aby se takovým výsledkům vyhnuli. Během 20 minut neurony zvýšily svou schopnost udržet rally, přičemž lidské neurony překonaly myší neurony a dosáhly výrazně delších časů shromáždění. Tento rozdíl je v souladu s předchozím výzkumem, který naznačuje, že lidské neurony mají větší kapacitu zpracování informací než neurony hlodavců. Synchronizované "špičky" elektrické aktivity v neuronové síti sílily s každým úspěšným zásahem, což naznačuje, že neurony přizpůsobovaly své chování, aby dosáhly cíle odpalovat míč konzistentněji. Důsledky pro neurovědy a umělou inteligenci Experiment DishBrain je významným milníkem v pochopení toho, jak se neurony učí a zpracovávají informace mimo kontext živého organismu. Dr. Kagan naznačuje, že tato práce demonstruje "syntetickou biologickou inteligenci", kde neurony vykazují cíleně orientované chování podobné vnímání – zde definované jako schopnost vnímat a reagovat na prostředí, i když ne ekvivalentní vědomí. Jsou vzrušující.