Možgani v petrijevki znajo igrati računalniške igrice

brain, web, network
Foto: geralt iz Pixabay

Če bi bili možgani tako enostavni, da bi jih lahko razumeli, bi mi bili tako enostavni, da jih ne bi, je nekoč rekel Emerson M. Pugh. Ni se motil, možgani so še vedno velika uganka. Ko se je psihologija ločila od filozofije in začela k vprašanju kognicije pristopati bolj matematično, naravoslovno, z meritvami, rentgeni in elektrodami, se je zdelo, da nas od razkritja vseh skrivnosti psihe loči le še desetletje ali dve. To je bilo v 19. stoletju.

Spoznali smo, da so možgani veliko bolj kompleksni, kot smo mislili. Linearni opisi in klasifikacije ne morejo zajeti vsega, kar so. Tudi prepričanje, da so možgani samo zelo napreden računalnik, je napačno. Medtem ko digitalni svet deluje na enicah in ničlah, natančno, predvidljivo in brez napak, možgani delujejo z asociacijami, približki in posploševanji. Narejeni so za prilagajanje na nova okolja in večno učenje.

Odgovor je očiten: potrebujemo računalnik, ki bo presegel dvojiško zmožnost razmišljanja in deloval bolj kot možgani. Ravno s tem se ukvarjajo v podjetju Cortical Labs, kjer so pred kratkim naučili možgane v petrijevki igrati igrico Pong.

pong
Foto: on wikipedia

V Cortical Labs so na silikonsko podlago nacepili po 800.000 mišjih in človeških nevronov (celic, ki sestavljajo možgane). Silikonski čip je povezan z računalnikom, da lahko znanstveniki sprejemajo električne signale in jih tudi pošiljajo nazaj. Na računalniku se predvaja kultna igrica iz 70-ih Pong in nevronom preko električnih signalov sporoča, kje se nahaja žogica, lopar in rob »igrišča«.

nevroni pod mikroskopom
Nevroni na silikonski površini. Posnetek z elektronskega mikroskopa. Foto: on Cortical Labs

V prvih poskusih nevroni še niso vedeli, kaj naj storijo z dovedenimi informacijami. Pravzaprav niso imeli niti motivacije, da bi se na informacije odzvali oz. začeli igrati igrico. Pojavi se vprašanje: kako pripraviti 80.000 nevronov, da sodelujejo pri opravljanju naloge in poti do cilja?

Motivacija za nevrone

Da bi nevrone pripravili do sodelovanja (med sabo in z znanstveniki) so v Cortical Labs uporabili koncept Free Energy Principle. Ta pravi, da si možganske celice želijo predvidljivega okolja. Sliši se zelo abstraktno vendar v praksi je reč dokaj preprosta. Znanstveniki so nevronom dovedli predvidljiv električni signal, kadar jim je, sprva po naključju, uspelo premakniti lopar in zadeti žogico. Če jim je žogica ušla, je bil signal kaotičen white noise. Po pričakovanjih so nevroni kmalu začeli bolj ali manj uspešno nastavljati lopar žogici. Njihova igra ni bila zelo dobra, vendar pomembno je, da so se očitno trudili dobiti prijeten predvidljiv električni signal. Naj še omenim, da so se človeške možganske celice odrezale malček bolje od mišjih.

Zgodovinsko odkritje, a to je šele začetek

Kot je povedal vodja raziskave Brett Kagan, je to ogromen korak v razumevanju »fundamentov inteligence« in učenja. Cortical Labs se sicer ukvarja z računalniškim učenjem in projekt je namenjen raziskovanju bioloških računalnikov prihodnosti, vendar dosežek Kaganove ekipe ima mnogo širše implikacije. Posegel je v samo jedro delovanja možganov. Pomagal in spodbujal bo prihodnje raziskave na področjih psihologije, medicine, nevroznanosti in še kje.

Možgani v petrijevki pa se niso ustavili le pri igranju Ponga. Njihove sposobnosti so testirali še na Chromovem dinozavru, ki preskakuje ovire, kadar nimamo internetne povezave. V prihodnje pa nameravajo znanstveniki spremljati delovanje nevronov, ko jim bodo v gojišče dodali druge snovi od alkohola do različnih zdravil in psihoaktivnih kemikalij.

Human brain cells in a dish learn to play Pong

Prejšnji članekJaka Hliš predstavlja svojo novo avtorsko pesem
Naslednji članekJesenska šola za dijake pri izbiri študija

Uporabljamo Akismet za manjšanje neželenih oglasnih komentarjev (spam). Politika zasebnosti.