Полуживой робот сбиологическим мозгом приоткроет тайны сознания

Англичане выстроили робота по имени «Гордон» (Gordon), что управляется только конгломератом из десятков тысяч крысиных нейронов. Жутковатая смесь железа и живой материи заставляет задуматься над вопросами: «Что имеется идея?» и «Что имеется память?» Так как сфера данного опыта вовсе не робототехника, а нейронаука.

При помощи данной необыкновенной автомобили исследователи собираются лучше осознать, как формируются воспоминания в мозге живых существ и как происходит обучение.

Так что крысобот Gordon – это не новейшая разведывательная совокупность либо прообраз страшных киборгов будущего, а умелая площадка, которая обязана появляться куда более занимательной (и нужной) для биологов, нежели для инженеров-компьютерщиков.

Одна из главных фигур проекта — доктор наук Кевин Уорвик (Kevin Warwick) из университета Рединга (University of Reading).

Кевин — широко узнаваемая личность (другой раз — скандально узнаваемая). Он есть начальником группы, создавшей в своё время много экзотических кибернетических совокупностей.

Полуживой робот сбиологическим мозгом приоткроет тайны сознания

Кевин Уорвик — пионер изучений по интеграции живых систем и электроники; первый «киборг», внедривший себе микрочип, напрямую связавший учёного с бытовой техникой в его доме; пропагандист широкого внедрения чипов-имплантатов и создатель последовательности работ, предрекающих «восход» расы разумных роботов и вероятную печальную судьбу самого человечества (кадр University of Reading).

Gordon выступает новобранцем в данной экспериментальной армии. Его мозг представляет собой особое устройство, в котором живут и развиваются (благодаря питательной среде) крысиные нейроны.

Увидим, Gordon — не первый бот с крысиными нейронами. К примеру, мы говорили о крошке Hybrot ещё в 2003 году. И в том же году создатели Hybrot выстроили киборга-живописца, рисовавшего картины, каковые «снились» крысиному мозгу, помещённому в чашку Петри.

Новый английский робот с армией живых нейронов вместо мозгов (в руке исследователя — устройство для их размещения) возможно назвать искусственно созданным живым существом. С известной натяжкой, очевидно (фото University of Reading).

Однако любой раз хороши подробности реализации плана.

К примеру, необходимо упомянуть неспециализированное число включённых в Гордона живых нейронов: их в том месте насчитывается от 50 до 100 тысяч!

А это не просто рекорд. Столь внушительное количество разрешает сказать о качестве опыта, о том, что возможно будет извлечь из наблюдений за таким «существом».

Нейроны для робота учёные взяли из эмбрионов крыс. Клетки разъединили при помощи раствора ферментов и высадили на квадратной схеме, содержащей 60 электродов.

Сторона данной мультиэлектродной решётки (MEA) равна 8 сантиметрам.

Электроды помогают для двухсторонней связи электронной схемы и нейронного образования, которая, со своей стороны, руководит телом маленького робота через интерфейс Bluetooth.

Нельзя исключать, что полученные при помощи «Гордона» знания окажут помощь учёным лучше разобраться и с механизмом нейродегенеративных болезней наподобие заболеваний Альцгеймера либо Паркинсона, — утверждают сами исследователи. На фото — крысиные нейроны на поверхности схемы (кадр University of Reading).

При помощи массива контактов живая ткань приобретает сигналы от датчиков робота, передающих данные об окружающей среде, и, со своей стороны, передаёт сигналы на колёса Гордона.

Не считая импульсов, идущих с крысиного «почтимозга» (это однако не полноценный мозг ), у робота нет никаких управляющих средств. Ни человек, ни компьютер в поведение автомобили не вмешиваются.

Авторы опыта говорят, что в течение 24 часов по окончании пересадки на площадку с электродами нейроны начали отправлять друг другу нервные сигналы. Уже в течение первой семь дней учёные замечали пара вспышек активности нейронов, напоминающих работу этих клеток в настоящем мозге животного.

Ключ к успеху опыта — возможность отправлять электрические импульсы, принимаемые культурой клеток как естественные, и принимать импульсы, создаваемые ею. На снимке — пробирка с нейронами (белый кружок в центре), подсоединённая к считывающему устройству (кадр University of Reading).

Но без внешней стимуляции такая несколько нейронов через пара месяцев погибнет, поясняют исследователи. Потому эксперты приступили к обучению автомобили. Они попытаются влиять на неё разными внешними раздражителями, дабы взглянуть, как будет реагировать сообщество клеток.

В некоей степени Gordon обучает сам себя. В то время, когда он натыкается на стену, в крысиный мозг поступает импульс от датчиков. При повторе обстановки у робота формируется что-то, что возможно назвать опытом.

Дабы оказать помощь этому процессу, исследователи применяют разные химические вещества, каковые усиливают либо тормозят формирование нервных связей на протяжении исполнения тех либо иных действий.

Gordon оснащён сенсорами, определяющими расстояние до объектов. Но эти сведенья не обдумываются компьютером, как у других ездящих ботов, а преобразуются в импульсы, отправляемые крысиному мозгу (кадр University of Reading).

Ещё бoльшие возможности открывает возможность оснащения одного единственного бота Gordon сходу несколькими крысиными мозгами. Его конструкция предусматривает крепление нескольких устройств с MEA, поддерживающих собственный обособленный коллектив нейронов.

Уорвик и его сотрудники считают, что наблюдение за развитием полуживого робота окажет помощь им что-нибудь определить и о работе мозга Homo sapiens. Так как различия между мозгом человека и мозгом крысы по большей мере количественные, а не качественные. У крысы в голове трудится один миллион нейронов, а у человека — 100 миллиардов.

«Это упрощённая версия того, что происходит в людской мозге, — характеризует Уорвик собственное новое детище, — в которой мы можем заметить и проконтролировать главные характеристики так, как нам необходимо».

Бен Уолли (Ben Whalley), участник проекта, поясняет, что поиск «логического мостика» между активностью отдельных нейронов и сложным поведением организма как результатом «коллективного творчества» нервных клеток есть одним из фундаментальных вопросов для нейронауки (кадр University of Reading).

В бессчётных опытах прошлого неоднократно проводился анализ активности групп клеток в мозге живых существ. А в опытах, разглядывавших поведение животных в тех либо иных обстановках, биологи соотносили реакцию организма с «входными данными».

Но вот что происходит на промежуточном уровне? Где-то между одним-двумя нейронами, взявшими сигнал и передавшими его дальше и организмом в целом?

Упрощённая модель организма, которой по сути есть Gordon, предоставляет экспериментаторам возможность заметить такую сообщение.

А что из этого выйдет? Возможно, на интерпретацию и разбор результатов экзотического опыта у экспертов уйдёт несколько год.

Пастор Андрей Шаповалов Полу-живой


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: