Искусственно выращенные клетки мозга научили играть в видеоигру

Международной команде учёных удалось вырастить в лабораторных условиях колонию клеток мозга, которые "освоили" видеоигру 70-х годов Pong, чем-то напоминающую теннис.

Как утверждает в своей статье в журнале Neuron доктор Бретт Каган из компании Cortical Labs, они с коллегами создали в чашке Петри первый "разумный" искусственный мозг – то есть, возможно, и не наделённый сознанием, но как минимум способный воспринимать окружающий мир и взаимодействовать с ним.

По мнению ряда экспертов, хотя достижение авторов статьи и вызывает восхищение, называть эти клетки мозга по-настоящему разумными они бы не спешили.

Впрочем, как объясняет сам доктор Каган, "придумать лучшего термина для описания нашего творения мы не смогли, ведь оно способно получать информацию из внешнего источника, обрабатывать её и реагировать в режиме реального времени".

Как и зачем учёные выращивают человеческий мозг

Читайте также:

• Как и зачем ученые выращивают человеческий мозг
• Младенчество мозга: как распускается цветок нового разума
• Мозг больше похож на интернет, чем на компьютер

Впервые "мини-мозги", если можно так выразиться, были созданы в лабораторных условиях ещё в 2013 году для изучения микроцефалии – генетического расстройства, при котором люди рождаются с сильно недоразвитым головным мозгом. С тех пор на примере таких клеток учёные исследуют мозговое развитие.

Однако на этот раз исследователи вырастили колонию из примерно 800 тысяч клеток головного мозга человека при помощи "универсальных" стволовых клеток и (частично) клеток зародышей мыши. А затем с помощью электродов подключили этот мини-мозг к внешнему источнику: а именно – к видеоигре, где нужно перебрасывать мячик с одной стороны поля на другую.

В ответ клетки стали проявлять собственную электрическую активность. По мере продолжения игры эта активность ослабевала, но после перезагрузки, когда мячик оказывался в неожиданном месте, клетки вновь возбуждались, реагируя на непредсказуемую ситуацию.

Любопытно, что мини-мозг обучился игре всего за пять минут. И хотя он часто промазывал по мячику, число успешных попаданий было значительно выше среднего.

Гибкий мозг

Доктор Каган надеется, что разработанная ими технология найдёт своё применение при тестировании новых методов лечения таких нейродегенеративных заболеваний (то есть медленно прогрессирующих, наследственных или приобретённых расстройств нервной системы) как болезнь Альцгеймера.

"Когда люди смотрят на клетки в чашке Петри, пока что они могут лишь увидеть, проявляют те активность или нет. Но ведь задача клеток мозга в том, чтобы обрабатывать информацию в режиме реального времени, – говорит учёный. – И если задействовать эту их истинную функцию, можно открыть множество других областей для исследования и детального изучения".

Сам же доктор Каган своей следующей целью ставит исследование возможного воздействия алкоголя на способность мини-мозга играть в Pong.

Если реакция лабораторных мозгов окажется сходной с реакцией настоящего человеческого мозга, это будет означать, что мини-мозг можно с успехом использовать в экспериментах, рассчитанных на людей.

Здесь, правда, следует сделать оговорку, что определение "разумности", которое доктор Каган присвоил выращенным в лаборатории клеткам, отличается от определения, которое дает большинство словарей и справочников: в последних "разумность" означает ещё и способность испытывать чувства и эмоции.

Поэтому почётный научный сотрудник Кардиффской школы психологии доктор Дин Бернетт, к примеру, предпочитает термин ''мыслящая система''.

''Мы видим передачу и использование информации, что вызывает явные изменения, так что получаемая клетками стимуляция на примитивном уровне обдумывается'', – объясняет доктор Бернетт.

По мере продолжения исследований мини-мозги скорее всего станут более продвинутыми, но доктор Каган и его коллеги ведут работу в тесном сотрудничестве со специалистами в области биоэтики, чтобы случайно не создать по-настоящему мыслящий мозг, что потенциально угрожает невообразимыми этическими проблемами.

"Мы склонны рассматривать нашу новую технологию как своего рода зарождающуюся компьютерную индустрию, где первые транзисторы были лишь сырыми прототипами (причём не самыми надёжными), но после многих лет целенаправленных исследований по всему миру были созданы настоящие технологические жемчужины", – говорит Каган.

В области искусственного интеллекта учёные также добились значительных прорывов: взять хотя бы компьютеры, способные обыгрывать лучших шахматистов мира.

Однако, как указывает коллега доктора Кагана из Университетского колледжа Лондона, профессор Карл Фристон, у колонии клеток мозга, играющих в Pong, есть одно важное отличие.

"Этот мини-мозг научился всему сам, – говорит он, – так что он более гибок и способен к адаптации".