Ludzki mózg z probówki gra w Ponga. Jak to w ogóle możliwe?

Jeśli teraz wyobrażacie sobie ludzki mózg podłączony do robotycznego ciała, które siedzi przed monitorem i dzierży w rękach kontroler do konsoli, to musimy was rozczarować... chociaż z drugiej strony fakt, że mowa o małym naczyniu laboratoryjnym, w którym na pierwszy rzut oka nie ma zupełnie nic, wydaje się jeszcze bardziej imponujący. System o nazwie DishBrain, bo o nim właśnie mowa, jest dokładnie tym, co sugeruje jego nazwa, a mianowicie kompozycją 800 tys. ludzkich i mysich neuronów wyhodowanych w laboratorium i zamontowanych na układach mikroelektrod, które mogą odczytywać ich aktywność i stymulować je sygnałami elektrycznymi.

Naukowcy od pewnego czasu testują jego możliwości, a w ramach najnowszego eksperymentu umieścili go w wirtualnej wersji klasycznej gry zręcznościowej Pong, czyli produkcji symulującej tenis stołowy, w której gracze poruszają elementem symbolizującym paletkę w celu odbicia piłki. Komórki mózgowe pełniły tu rolę paletki i miały za zadanie w odpowiednim czasie poruszyć się i odbić symulowaną piłkę, odczytując sygnały ze strony elektrod umieszczonych na skrajach szalki Petriego. Pojawiające się impulsy elektryczne wskazywały położenie piłki, a ich zwiększająca się lub zmniejszająca częstotliwość odległość piłki od paletki.

I udało się, ale jak przekonują autorzy badania, było to zadanie wymagające. W normalnych warunkach, jeśli chcemy skłonić organizmy do wykonywania konkretnych zadań, sięgamy najczęściej po system nagród i kar, ale ten nie ma zastosowania, jeśli brakuje ośrodka nagrody, tak jak w tym przypadku.

Zamiast tego badacze sięgnęli więc po zasadę wolnej energii, wykorzystując założenie, że komórki zawsze będą starały się minimalizować nieprzewidywalność sytuacji. Jeśli DishBrain nie trafił w piłkę, system dostarczał mu nieprzewidywalny sygnał elektryczny trwający 4 sekundy, a jeśli trafił, krótki przewidywalny sygnał przed kontynuowaniem gry, dając "mózgowi" szansę wykorzystania w przyszłości zdobytego wcześniej doświadczenia. 

W ten sposób komórki mózgowe potrzebowały dosłownie 5 min, żeby załapać zasady, więc zdaniem badaczy są w tym dużo lepsze niż sztuczna inteligencja, której uporanie się z tym wzywaniem zajęło 90 min - po 20 minutach były już zaś znacznie lepsze, co sugeruje z kolei, że komórki reorganizowały się, tworzyły sieci i uczyły się.

Przyszłe badania nad DishBrain będą obejmować sposób, w jaki leki i alkohol wpływają na zdolność systemu do gry w Ponga, aby sprawdzić, czy "mózg z probówki" będzie można traktować jako zastępstwo dla ludzkiego do testowania chorób i nowych terapii, np. w chorobie Alzheimera. Przy okazji naukowcy uspokajają też, że ich eksperymenty nie są wcale etycznie wątpliwe, choć mogą tak wyglądać na pierwszy rzut oka, bo nie ma tu mowy o jakiejkolwiek formie inteligencji: - Nie martwcie się, chociaż te neurony mogą zmieniać swoje reakcje, nie jest to inteligencja w stylu science fiction, są to proste (choć interesujące i ważne naukowo) odpowiedzi obwodów - podsumowuje Tara Spires-Jones, kierownik programu brytyjskiego Instytutu Badań nad Demencją.