Szczur w maszynie

Robota sterowanego przez komórki mózgu gryzonia zbudowali brytyjscy naukowcy. Ma on służyć do badań pamięci, a także takich chorób jak alzheimer i parkinson.

Aktualizacja: 16.08.2008 08:15 Publikacja: 16.08.2008 01:35

Szczur w maszynie

Foto: Rzeczpospolita

Robot nazywa się Gordon. Powstał na Uniwersytecie Reading. Wyposażono go w napęd i sonar do badania otoczenia. Najciekawsze w nim jest to, że do „myślenia” nie wykorzystuje mikroprocesora – jego poczynaniami kierują żywe komórki pobrane z kory mózgowej szczura.

– Naszym celem jest zbadanie, w jaki sposób w biologicznym mózgu powstaje pamięć – tłumaczy prof. Kevin Warwick, jeden z twórców szczurobota. – Jeżeli zrozumiemy podstawy tego, co się dzieje w modelowym mózgu, będzie to miało ogromne znaczenie medyczne.

Ustalenie, jak łączą się neurony, jak przebiega komunikacja między nimi, być może pozwoli poznać lepiej proces uczenia się. Naukowcy liczą też, że dowiemy się więcej o chorobach neurodegeneracyjnych, (alzheimerze i parkinsonie).

– Zasadnicze pytanie brzmi, w jaki sposób połączyć aktywność pojedynczych neuronów ze złożonym funkcjonowaniem całego organizmu – mówi dr Ben Whalley również biorący udział w programie badań.

Mózg Gordona składa się z 50 – 100 tys. aktywnych neuronów. Komórki te zostały pobrane ze szczurzych zarodków i dzięki kąpieli w enzymach oczyszczone oraz porozdzielane. Następnie umieszczono je na płytce wielkości pudełka zapałek. Znajduje się na niej 60 elektrod pobudzających neurony i odbierających od nich sygnały.

– Po 24 godzinach neurony nawiązały ze sobą łączność – mówił prof. Warwick agencji AFP. – Po tygodniu mieliśmy aktywność taką, jaka zachodzi w mózgu. Teraz próbujemy nauczyć je, jak się zachowywać.

Gdy Gordon natknie się na przeszkodę, elektrody przekazują odpowiednie impulsy do żywych neuronów. Te zaś odpowiadają impulsami elektrycznymi, które maszyna tłumaczy np. na zmianę kierunku jazdy. Robot jest całkowicie pod kontrolą szczurzego mózgu – ani komputer, ani człowiek nie mogą nim kierować. Sam mózg musi jednak znajdować się w zbiorniku o precyzyjnie kontrolowanej temperaturze – dlatego ze szczurobotem komunikuje się bezprzewodowo.

Gdy Gordon natknie się kilka razy na taką samą przeszkodę, nauczy się ją omijać

Naukowcy liczą, że gdy Gordon natknie się kilka razy na taką samą przeszkodę, nauczy się ją omijać. Następnym razem po prostu sięgnie do pamięci.

Najbardziej niezwykłe jest jednak to, że Gordon ma wymienne mózgi. Badacze skonstruowali kilka płytek ze szczurzymi neuronami. Wystarczy je tylko na zmianę podłączać do robota, aby sprawdzić, jak konkretna osobowość radzi sobie z problemem.

– To zabawne, jak duże są różnice między tymi mózgami. Ten jest wesoły, ma dużo energii, a o tym wiemy, że nie robi tego, czego od niego chcemy – mówi prof. Warwick.

Doświadczenia nad łączeniem zwierzęcych mózgów z maszynami nie są nowe. W podobny sposób, lecz na mniejszą skalę, neurony szczura wykorzystał dr Steve Potter. Jego Hybrot (hybrydowy robot) był jednym z pierwszych sterowanych biologicznym mózgiem.

Thomas DeMarse – uczeń dr. Pottera – użył nawet komórek mózgu szczura do pilotowania samolotu myśliwskiego. Wszystko odbywało się oczywiście w symulatorze. W przyszłości podobne układy biologiczno-komputerowe mogą posłużyć do kierowania pojazdami w terenie niebezpiecznym dla ludzi.

Zwierzęce komórki nerwowe przydadzą się również do sterowania protezami. Amerykanie z Northwestern University Medical Center próbowali do tego celu użyć mózgu prymitywnego zwierzęcia wodnego – minoga. Udało im się w ten sposób kierować prostym robotem.

Naukowcy wszczepiali też do mózgów żywych małp elektrody, dzięki którym zwierzęta te mogły sterować sztucznymi kończynami. Jeden z pierwszych eksperymentów tego typu wykonał Mandayam Srinivasan z Massachusetts Institute of Technology. Ostatnio podobny test przeprowadzili inżynierowie z University of Pittsburgh. Umieścili cieniutkie elektrody w mózgu małpy. Impulsy neuronów komputer przekładał na sekwencję ruchów zrobotyzowanego ramienia. Małpka mogła nim sięgać po ulubione cukierki, podczas gdy jej własne łapy były unieruchomione w specjalnych rękawach.

Więcej na stronach University of Reading www.rdg.ac.uk

Robot nazywa się Gordon. Powstał na Uniwersytecie Reading. Wyposażono go w napęd i sonar do badania otoczenia. Najciekawsze w nim jest to, że do „myślenia” nie wykorzystuje mikroprocesora – jego poczynaniami kierują żywe komórki pobrane z kory mózgowej szczura.

– Naszym celem jest zbadanie, w jaki sposób w biologicznym mózgu powstaje pamięć – tłumaczy prof. Kevin Warwick, jeden z twórców szczurobota. – Jeżeli zrozumiemy podstawy tego, co się dzieje w modelowym mózgu, będzie to miało ogromne znaczenie medyczne.

Pozostało 87% artykułu
Materiał Promocyjny
Kod Innowacji - ruszył konkurs dla firm stawiających na nowe technologie w komunikacji z konsumentami
https://track.adform.net/adfserve/?bn=77855207;1x1inv=1;srctype=3;gdpr=${gdpr};gdpr_consent=${gdpr_consent_50};ord=[timestamp]
Materiał Promocyjny
Polska na czele rewolucji technologii kwantowych
Materiał partnera
Technologie kwantowe: nauka tworzy szanse dla gospodarki
Nowe technologie
Niewykrywalny bombowiec strategiczny Sił Powietrznych USA odbył pierwszy lot
Materiał Promocyjny
Bank Pekao wchodzi w świat gamingu ze swoją planszą w Fortnite
Nowe technologie
Co mówią kury? Naukowcy opracowali tłumacza, użyli sztucznej inteligencji