Культура клеток может управлять компьютерной игрой. В ходе эксперимента исследователи смогли научить нейроны играть в видеоигру Pong.
Вышедшая полвека назад игра "Понг" быстро стала популярной во всем мире. Принцип компьютерной игры напоминает настольный теннис. Каждый из двух игроков черточкой (ракеткой) отбивает точку (мяч). Шарик движется вперед и назад. Если ему это не удается, противник получает очко.
Команда Университетского колледжа Лондона, возглавляемая Карлом Фристоном, научила в чашке Петри играть в "Понг" нервные клетки мозга. В этой видеоигре вертикальные полоски нужно перемещать на экране вверх и вниз, чтобы перехватить прыгающий туда-сюда мяч. В эксперименте битами управляли нейроны
Сначала ученые из стволовых клеток людей или мышей выращивали нервные. Исследователи культивировали их на микроэлектродах, которые были подключены к игре "Понг". С помощью этих электродов они смогли стимулировать в разных точках клеточную структуру.
Чтобы научить нейрвные клетки бить по мячу, экспериментаторы использовали теорию свободной энергии, согласно которой нейроны реагируют так, что возникает предсказуемая для них среда. Это снижает расход энергии и повышает шансы участников на выживание. При этом появляется возможность влиять на их поведение, давая непредсказуемую обратную связь после "неправильных" реакций.
Электрические стимулы указывали на положение и траекторию движения шарика на чипе, их частота - на близость к бите. Если нейроны "попадали" в виртуальный мячик, то есть реагировали активностью, отражающей входные сигналы, экспериментаторы стимулировали их повторно в том же месте и с той же частотой.
При отсутствии "попадания", команда стимулировала сеть в случайно выбранных областях и с разной частотой. Кроме того, игра перезапускалась, и мяч начинал свой путь из непредсказуемого положения.
В течение нескольких минут нервные клетки усваивали принцип игры. По мнению ведущего автора проведенного исследования Бретта Кагана, эта работа доказывает, что нейроны способны в чашке Петри обучаться и показывать основные признаки интеллекта.
