Mokslininkai laboratorijoje išaugino smegenis: kuo viskas baigėsi

Šis eksperimentas verčia iš naujo persvarstyti ribą tarp biologinio audinio ir skaičiavimo mašinos.

Biologinis intelektas sprendžia fizikos uždavinius

Mokslinė fantastika tampa realybe: laboratorinėse lėkštelėse išaugintos neuronų sankaupos išmoko valdyti virtualų vežimėlį su ant jo balansuojančia kartimi. 

Nors šie organoidai neturi sąmonės ar jausmų, jų gebėjimas priimti elektros signalus, juos apdoroti ir grąžinti tikslų atsaką įrodo, kad net bazinės smegenų ląstelės turi įgimtą poreikį mokytis ir adaptuotis.

Eksperimento mechanika: vežimėlis, kartis ir „dirbtinis treneris“

Naudodami pelių kamienines ląsteles, mokslininkai išaugino nedidelius kortikalinio audinio pavyzdžius – organoidus. Nors jie nėra tokie sudėtingi kaip pilnaverčiai organai, šie audiniai geba perduoti neuroninius signalus ir, svarbiausia, keisti savo vidines jungtis reaguodami į aplinką.

Eksperimento metu organoidas buvo prijungtas prie kompiuterinės simuliacijos. Elektriniai impulsai jam „pasakojo“ apie virtualios karties svyravimus, o organoido atsakas buvo interpretuojamas kaip komanda stumti vežimėlį į kairę arba dešinę.

Pagrindinė naujovė – grįžtamasis ryšys. Tyrėjas Eshas Robbinsas tai prilygina „dirbtiniam treneriui“:

„Tai galima įsivaizduoti kaip procesą, kai treneris sako: „Tu darai tai neteisingai, šiek tiek pakoreguok šitą veiksmą“. Mes tiesiog mokomės, kaip geriau perduoti šiuos korekcinius signalus biologiniam audiniui.“

Kodėl tai svarbu?

Šis tyrimas, apie kurį pranešė Science Alert, atveria dvi revoliucines kryptis:

Biokompiuteriai: Biologinės ląstelės suvartoja gerokai mažiau energijos nei silicio lustai. Jei pavyks išmokyti organoidus spręsti sudėtingas skaičiavimo užduotis, ateities kompiuteriai gali tapti hibridiniais – pusiau gyvais.

Smegenų ligų tyrimai: Stebėdami, kaip sveikos ląstelės mokosi ir kuria ryšius, mokslininkai gali geriau suprasti, kas nutinka sergant Alzheimerio liga ar vykstant ankstyvam smegenų senėjimui.

Analitinė įžvalga: Intelektas be sąmonės

Svarbu pabrėžti, kad šie laboratoriniai kūriniai nėra „mažosios smegenys“ su savo asmenybe. Tai yra specializuoti biologiniai procesoriai. 

Tačiau faktas, kad neuronų masė sugeba „suprasti“ fizikos dėsnį per elektrinius impulsus, kelia filosofinį klausimą: ar intelektas yra tik sudėtingas algoritmas, ar visgi tam reikalinga gyvybinė jėga? 

Šis tyrimas rodo, kad adaptacija ir mokymasis yra bazinė biologinė funkcija, o ne tik aukštesnės sąmonės privilegija.

Šaltinis: Science Alert duomenys