Человеческий мозг дол сих пор остаётся большой загадкой. Конечно, исследователи сильно продвинулись на пути его изучения, но главный инструмент человека очень неохотно открывает свои тайны. Тем не менее учёные смогли воссоздать работу нейронов, построив на новом принципе нейронную сеть с потрясающими возможностями, а последнее достижение было сделано вообще случайно. Группа исследователей научила клетки мозга играть в пинг-понг.

Нейроны

Структура человеческого мозга чрезвычайно сложна, что и создаёт большие проблемы в учёном мире. В основе его работы лежит электрохимическое взаимодействие между различными частями нервной системы и остальными органами, а движущей силой являются электричество и гормоны. Самая простая часть мозга – нервная клетка или, как её называют, нейрон, которая взаимодействует со своими «соседями», соединяясь с ними в нервную сеть. Благодаря этому взаимодействию человек может думать, ощущать окружающий мир и принимать решения. Именно по этому образу и подобию была создана нейросеть, вычислительная система, способная обрабатывать информацию аналогично человеческому мозгу.

На текущий момент построенные на основе нейросетей аналитические системы выполняют математические вычисления, занимаются анализом рынка и предсказанием орбиты космических тел. Это всего лишь машина, но при этом очень умная: внедрение самообучающихся систем позволило ей перестраивать свои алгоритмы для более эффективной и продуктивной работы. Между тем человеческий мозг – более тонкий и мощный инструмент, поэтому его изучению уделяется много времени и внимания. В частности, исследовательская группа из британских и австралийских учёных в ходе своих экспериментов получила весьма неожиданный результат.

«Умная» пробирка

Учёные занимались изучением аномалий в развитии клеток мозга, которые могут возникать в процессе их роста. Для этого они использовали биомассу, состоящую из нейронов и «живущую» в пробирке. Естественно, ни о каких мыслительных процессах здесь речь не идёт, это просто клетки в стерильных условиях, жизнь в которых поддерживает питательный раствор. Во время экспериментов учёные обнаружили, что нейроны реагируют на внешние раздражители, причём делают это синхронно, как единое целое. Это оказалось настолько похожим на искусственную нейронную сеть, что исследователи решили попытаться её обучить.

Правда, методов для этого не существует, система поощрений и наказаний в подобном случае работать не будет, нейроны просто не знают, что это такое. Учёные рассудили, что любая живая система будет стремиться к наиболее комфортным для себя условиям, где она может жить и развиваться. Поэтому они использовали слабые электрические импульсы – короткие постоянного характера для поощрения, а длинные переменные, вызывающие дискомфорт, для наказания. «Учебным материалом» стала электронная игра, пинг-понг.

Место положение мяча преобразовали в электрические импульсы, манипулируя частотой и длительностью, а потом передавали нейронам при помощи электродов. Если нейроны реагировали правильно на его «приближение», их поощряли, если нет – наказывали дискомфортом. По словам исследователей, на весь процесс обучения у них ушло пять минут, после чего нервные клетки в пробирке спокойно играли в пинг-понг. Таким образом, учёные совершенно случайно изобрели обучающийся нейронный интерфейс, способный распознавать внешние воздействия и реагировать на них определённым образом.

Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!