Spolovice človek a z druhej robot. Vedci vytvorili mozgový organoid, pomocou ktorého dokážu ovládať robota
Výskumníci v novej štúdii predstavili systém MetaBOC, ktorý prepája organoidy mozgu s počítačom.
Výskumníci z čínskej Tianjin University vo svojej novej štúdii predstavili MetaBOC, open-source systém, ktorý umožňuje inteligentnú interakciu ľudského mozgu s počítačom.
Autori štúdie sa venujú vývoju rôznych technológií, ktoré by viedli k rozhraniu mozog/počítač, teda systému, ktorý by efektívne dokázal naše mozgy prepojiť s počítačom a pomocou nich vykonávať rôzne úlohy.
V rámci štúdie vedci použili kmeňové bunky na vytvorenie mozgového organoidu, teda miniatúrnej verzie ľudského mozgu. Takto vytvorené tkanivo následne prepojili so systémom MetaBOC. Cieľom výskumu vedcov bolo využiť jedinečný spôsob fungovania mozgu na to, aby zlepšili navigačné schopnosti robota. Zároveň ale týmto spôsobom vylepšujú aj rôzne ďalšie aspekty, napríklad autonómne sledovanie a uchopenie predmetov.
Mozgový organoid má niektoré inteligentné funkcie biologického mozgu a je vybavený elektródovými čipmi, ktoré vedcom umožňujú mozog “programovať” a vysielať signály smerom von. Tým dosiahnu špecifické funkcie, napríklad autonómne ovládanie robota. Zároveň môžu pomocou organoidu robota lepšie “naučiť” aby sledoval rôzne pohybujúce sa predmety a lepšie ich zachytával.
This year's "worst scientific image" award goes to Tianjin University, and it's only July. They developed and demonstrated a method using living brain cells wired into organoid-on-a-chip biocomputers that can learn to drive robots.
How did they visualize it?
With a toy robot. pic.twitter.com/qotsB7IgS0
— Berci Meskó, MD, PhD (@Berci) July 3, 2024
Neprehliadni
“Rozhranie mozog na čipe sa vytvára spojením kultivovaných mozgov s elektródovými čipmi. Využíva kódovanie a dekódovanie a stimulačnú spätnú väzbu na realizáciu interakcií s externými informáciami,” vysvetľuje Ming Dong, výkonný riaditeľ laboratória Haihe a jeden z autorov výskumu.
Prepojenie mozgu s počítačom sa stáva realitou
Momentálne prebieha niekoľko rôznych výskumov, ktoré pracujú s rozhraním mozog/počítač a používajú pritom skutočné ľudské mozgy. Tieto výskumy však pracujú so zaznamenávaním mozgových vĺn pomocou externých senzorov alebo v prípade pacientov s postihnutím, s čipom implementovaným priamo v mozgu.
V oblasti rozhrania mozog/počítač pred približne mesiacom hlásila úspech aj spoločnosť Precision Neuroscience Corporation, jeden z lídrov v tomto odbore. V rámci štúdie sa vedcom podarilo dosiahnuť nový svetový rekord v počte elektród umiestnených na ľudský mozog, ktoré zaznamenávajú dáta. Tento rekord, ktorý predstavuje celkovo 4 096 elektród, bol dosiahnutý len nedávno, a to v apríli 2024 v rámci prebiehajúcej klinickej štúdie v New Yorku.
Implantát Precision, nazývaný Layer 7 Cortical Interface, je tenkofilmová mikroelektródová mriežka obsahujúca 1 024 miniatúrnych elektród s priemerom od 50 do 380 mikrónov, ktoré sú zabalené na ploche približne 1,6 štvorcových centimetrov.
Tento implantát je navrhnutý tak, aby sedel na povrchu mozgovej kôry a mapoval elektrickú aktivitu. Vysoká hustota elektród umožňuje neurovedcom mapovať aktivitu neurónov v bezprecedentnom rozlíšení, čo im v konečnom dôsledku pomôže lepšie dekódovať myšlienky na zamýšľané činy.
Organoidy otvárajú nový potenciál
Výskumníci z Tianjin University vysvetľujú, že použitie mozgového organoidu namiesto skutočného mozgu ale otvára vedcom úplne nové možnosti výskumu. Veria, že použitie organoidov má obrovský potenciál spôsobiť revolúciu, napríklad vo vývoji hybridnej inteligencie alebo počítačov s výkonom podobným výkonu ľudského mozgu.
Čo sa však samotného výskumu týka, ten posunul odbor rozhraní mozog/počítač dopredu v dvoch smeroch. Ako prvé vedci vysvetľujú, že bunková kultúra organoidov sa už dokázala posunúť z dvojrozmernej na trojrozmernú. To vedcom dovoľuje vyvíjať komplexnejšie neurónové počítačové siete.
Výskumníci zároveň ale pridali do rovnice aj umelú inteligenciu. To im umožnilo experimentovať s oblasťou takzvanej hybridnej inteligencie, v ktorej sa spája biologická inteligencia s umelou inteligenciou.
Vytvorený systém MetaBOC je open-source, čo znamená, že kód systému je voľne dostupný na internete. Použiť ho teda môžu aj iné spoločnosti, ktoré majú svoju víziu a vedia do systému pridať nové užitočné funkcie. Nemali by ale prostriedky na to, aby takýto systém navrhli od základov.
Podľa autorov štúdie je open-source zárukou rýchlejších inovácií a rýchlejšieho pokroku vo sfére rozhraní mozog/počítač. Na svojom systéme autori štúdie neustále pracujú. Veria, že už čoskoro vďaka organoidom prinesú oveľa lepšie navigačné schopnosti pre autonómnych robotov.
Komentáre