Neuroni 'simţitori' au învăţat să joace un joc video

Studiul, publicat miercuri în jurnalul ştiinţific Neuron, deschide calea către un nou tip de cercetare ce ar putea utiliza într-o bună zi neuronii pentru a procesa informaţii, un fel de maşini biologice care ar sprijini calculatoarele digitale, potrivit conducătorului experimentului, Brett Kagan, de la compania de biotehnologie Cortical Labs din Australia, noteaza Agerpres.

'Maşinile nu pot învăţa lucruri foarte repede. Pentru ca un algoritm 'machine learning' (învăţare automată, o tehnică de inteligenţă artificială - n.a.) să înveţe ceva, este nevoie de mii de eşantioane de date', a explicat cercetătorul. În timp ce un câine poate învăţa un truc în două sau trei încercări, a exemplificat el.

Neuronii sunt fundamentul inteligenţei la toate vieţuitoarele, de la insecte la oameni.

Pentru experimentul lor, menit să descopere dacă este posibilă exploatarea inteligenţei inerente a neuronilor, Brett Kagan şi colegii săi au prelevat neuroni din creier embrionar de şoarece, precum şi neuroni din celule stem umane adulte.

Ei au cultivat apoi aceşti neuroni în jurul unor reţele de microelectrozi capabili să le detecteze activitatea şi să îi stimuleze. Experimentele au implicat grupuri de aproximativ 800.000 de neuroni de dimensiunea creierului unui bondar.

Într-un fel de versiune simplificată a jocului de tenis Pong, a fost trimis apoi un semnal din dreapta sau din stânga pentru a indica locaţia unei mingii, iar grupul de neuroni, numit de cercetători 'DishBrain' ('creier în vas'), a răspuns cu un alt semnal pentru a muta racheta.

Principiul energiei libere

Unul dintre principalele obstacole a fost descoperirea modului în care neuronii pot fi convinşi să înveţe o sarcină.

Studiile anterioare au sugerat să le fie administrată o doză din 'hormonul fericirii', dopamină, odată cu fiecare acţiune corectă - însă acest lucru s-a dovedit dificil de realizat cu viteza necesară.

În schimb, echipa doctorului Kagan s-a bazat pe aşa-numita teorie a 'principiului energiei libere' introdusă în urmă cu mai bine de un deceniu de Karl Friston, autorul principal al studiului publicat miercuri, şi conform căreia celulele caută instinctiv să minimizeze impredictibilitatea din mediul lor înconjurător.

Când neuronii au reuşit să lovească mingea folosind racheta, au primit, prin urmare, informaţii previzibile ce indicau succesul lor. Însă, când au ratat, semnalul primit a fost aleatoriu, imprevizibil.

'Singura modalitate prin care neuronii îşi păstrează lumea controlabilă şi previzibilă a fost să aibă mai mult succes în lovirea mingii', a detaliat Brett Kagan.

Echipa lui consideră că DishBrain este 'simţitor' - ceea ce, conform definiţiei cercetătorilor, înseamnă că este capabil să perceapă informaţiile senzoriale şi să răspundă în mod dinamic - însă nu merge atât de departe încât să-l numească 'conştient', ceea ce implică a fi conştient de propria existenţă.

Acest 'creier în vas' a încercat chiar şi jocul ce înlocuieşte motorul de căutare Google în cazul absenţei conexiunii la internet, ce constă în cursa unui dinozaur printre obstacole, iar primele rezultate au fost încurajatoare, a spus Brett Kagan.

În continuare, oamenii de ştiinţă vor să testeze modul în care substanţele medicamentoase şi alcoolul afectează inteligenţa acestor neuroni, însă dr. Kagan s-a arătat entuziasmat de posibilitatea dezvoltării computerelor biologice.

Tara Spires-Jones de la Universitatea din Edinburgh, care nu a fost implicată în acest studiu, a declarat că 'este (un experiment) riguros şi interesant de neuroştiinţă'.

'Nu vă faceţi griji, chiar dacă aceste cutii cu neuroni îşi pot schimba răspunsurile atunci când sunt stimulate, nu sunt cutii dotate cu inteligenţă, de tip science fiction; sunt simple răspunsuri în circuit (deşi interesante şi importante din punct de vedere ştiinţific)', a asigurat ea.

Foto: pixabay