Ученые научили искусственные нейроны играть в теннис

Сотни тысяч человеческих нейронов, которые растут в тарелке, покрытой электродами, научились играть в классическую компьютерную игру Pong.

Работа показала , что клетки игрока реагируют не на визуальные сигналы на экране, а на электрические сигналы от электродов в тарелке. Эти электроды одновременно стимулируют клетки и регистрируют изменения активности нейронов. Затем исследователи преобразовали сигналы стимуляции и клеточные реакции в визуальное изображение игры.

Исследование доказывает, что нейроны в тарелке могут обучаться и проявлять основные признаки интеллекта. Демонстрация работы представлена на видео .

Схема DishBrain

Ведущий автор работы Бретт Каган, главный научный сотрудник Cortical Labs в Мельбурне заявил, что «нейрон — это удивительная система, которая может обрабатывать информацию в режиме реального времени с очень низким энергопотреблением».

Хотя компания называет свою систему DishBrain, нейроны далеки от настоящего мозга и не проявляют никаких признаков сознания.

Массив нервных клеток DishBrain. Цвета обозначают различные типы нервных клеток и их компонентов

Исследователи научили нейроны реагировать на электрический сигнал, который заменяет мяч в игре Pong. В эксперименте нейроны управляли ракеткой. Авторы представили маршрут мяча, стимулируя нейроны вдоль пути мяча относительно ракетки. Ответы от нейронов на другой стороне сети использовались для перемещения ракетки вверх или вниз.

Чтобы научить нейроны бить по мячу, команда использовала способность нейронов повторять действия, которые создают предсказуемую среду. Когда нейроны реагировали таким образом, что это соответствовало удару по мячу, они стимулировались в одном и том же месте и с одинаковой частотой каждый раз.

Если они пропускали мяч, сеть стимулировалась электродами в случайных местах и ​​на разных частотах. Со временем нейроны научились бить по мячу, чтобы получать шаблонный ответ, а не случайный.

Работа является важным шагом на пути к разработке тестов, которые можно использовать, например, для проверки потенциального влияния нового препарата на функцию нейронов. Cortical Labs планирует в дальнейшем использовать нейроны для разработки «биологических процессоров» для использования в вычислениях. Методы DishBrain можно использовать для сравнения различий в обучении между разными животными или между клетками из разных областей мозга.

Исследование опубликовано в журнале Nature.