Neuroni umani într-un Dish Master Pong: O descoperire în inteligența biologică sintetică Ei stăpânesc Pong fără nicio intervenție umană sau computerizată. Într-un studiu revoluționar publicat în revista Neuron, cercetătorii au demonstrat că neuronii umani și de șoarece cultivați într-un vas de laborator pot învăța să joace jocul video clasic din anii 1970 Pong. Această realizare remarcabilă, condusă de Dr. Brett Kagan și echipa sa de la Cortical Labs din Melbourne, Australia, prezintă potențialul inteligenței biologice sintetice și deschide noi căi pentru înțelegerea modului în care neuronii procesează informațiile și se adaptează la medii dinamice. Sistemul, denumit "DishBrain", îmbină celulele creierului vii cu tehnologia avansată, oferind informații despre inteligență, învățare și aplicații potențiale în neuroștiință și inteligență artificială (AI). Sistemul DishBrain: o fuziune de biologie și tehnologie Sistemul DishBrain este o platformă de pionierat care integrează aproximativ 800.000 de neuroni vii - fie derivați din creierul embrionar de șoarec, fie celule stem pluripotente induse de om - într-o matrice de microelectrozi. Această matrice, un cip de siliciu găzduit într-o cutie Petri, servește ca interfață între neuronii biologici și un mediu digital. Electrozii pot furniza impulsuri electrice pentru a stimula neuronii și pentru a le înregistra activitatea, creând un sistem în buclă închisă în care neuronii primesc feedback în timp real pe baza acțiunilor lor. În experiment, neuronii au fost conectați la un computer care rulează o versiune simplificată a Pong, un joc asemănător tenisului în care jucătorii mișcă o paletă pentru a lovi o minge înainte și înapoi. Matricea de microelectrozi a fost împărțită în regiuni senzoriale și motorii. Electrozii din regiunea senzorială au trimis semnale pentru a indica poziția mingii, în timp ce cei din regiunile motorii au interpretat activitatea neuronală ca comenzi pentru a mișca paleta în sus sau în jos. Pentru a face sarcina fezabilă, cercetătorii au ajustat jocul: paleta era mai mare, mingea se mișca mai încet și nu exista niciun adversar, scopul fiind de a maximiza lungimea raliului mai degrabă decât de a câștiga un meci. Învățarea prin feedback: principiul energiei libere Neuronii au învățat să joace Pong în doar cinci minute, îmbunătățindu-și performanța în timp. Această învățare rapidă a fost condusă de un mecanism de feedback înrădăcinat în principiul energiei libere, o teorie propusă de co-autorul profesorului Karl Friston. Conform acestui principiu, neuronii caută să minimizeze imprevizibilitatea (sau entropia) în mediul lor. În experiment, când neuronii au lovit cu succes mingea, au primit un stimul electric previzibil, întărind conectivitatea și acționând ca o recompensă. Când au ratat, au primit un stimul imprevizibil, mai intens, care a perturbat rețeaua neuronală și a încurajat adaptarea pentru a evita astfel de rezultate. Timp de 20 de minute, neuronii și-au crescut capacitatea de a susține raliuri, neuronii umani depășind neuronii șoarecilor, obținând timpi de raliu semnificativ mai lungi. Această diferență se aliniază cu cercetările anterioare care sugerează că neuronii umani au o capacitate mai mare de procesare a informațiilor decât neuronii rozătoarelor. "Vârfurile" sincronizate de activitate electrică din rețeaua neuronală au devenit mai puternice cu fiecare lovitură reușită, indicând că neuronii își adaptau comportamentul pentru a atinge obiectivul de a lovi mingea mai consistent. Implicații pentru neuroștiințe și IA Experimentul DishBrain este o etapă semnificativă în înțelegerea modului în care neuronii învață și procesează informațiile în afara contextului unui organism viu. Dr. Kagan sugerează că această lucrare demonstrează "inteligența biologică sintetică", în care neuronii prezintă un comportament direcționat spre scop asemănător cu simțirea – definit aici ca capacitatea de a simți și de a răspunde la mediu, deși nu este echivalent cu conștiința. sunt interesante.