Австралийские и британские ученые впервые показали, что 800 тысяч нервных клеток мозга, живущих в чашке Петри, могут выполнять целенаправленные задачи — например, управлять ракеткой в простой компьютерной игре, похожей на теннис, сообщает Scienceinpublic. Результаты исследования опубликованы в журнале Neuron.
Живая модель мозга, названная DishBrain, создана из базовых структур. На ней ученые могут экспериментировать, используя реальную функцию мозга, а не аналогичные компьютерный модели.
Исследователи взяли клетки эмбрионального мозга мыши, а также некоторые клетки человеческого мозга, полученные из стволовых клеток, и вырастили их поверх массивов микроэлектродов, которые могли как стимулировать клетки, так и считывать их активность. А затем проверили, как клетки будут играть в простую компьютерную игру Pong, похожую на теннис.
Схема работы живой модели мозга DishBrain.
Пока «мозг в чашке» играл, электроды слева или справа от одного массива активировались, чтобы сообщить DishBrain, с какой стороны находится мяч, а о расстоянии от ракетки сообщала частота сигналов. Обратная связь с электродами научила DishBrain отбивать мяч, заставляя клетки действовать так, как если бы они сами были ракеткой.
«Мы показали, что можем взаимодействовать с живыми биологическими нейронами таким образом, что заставляем их изменять свою активность, что приближает к чему-то, напоминающему интеллект», — говорит ведущий автор исследования доктор Бретт Каган, главный научный сотрудник биотехнологического стартапа Cortical Labs (Австралия), который занимается созданием нового поколения биологических компьютерных чипов.
В следующем эксперименте авторы планируют посмотреть, какой эффект оказывает алкоголь на DishBrain: ввести этанол в клетки и оценить, не станут ли клетки хуже играть.
Разработка позволит создать альтернативу тестированию новых лекарств или генной терапии на животных.
В заставке – микроскопическое изображение нервных клеток, где флуоресцентные маркеры показывают разные типы клеток. Зеленым отмечены нейроны и аксоны, фиолетовым — нейроны, красным — дендриты, а синим — все клетки.
[Фото: CORTICAL LABS]
