Vedci vypestovali ľudský minimozog v laboratóriu a pripojili ho k virtuálnej realite
Výskumníci po prvýkrát pripojili mozgový organoid do virtuálnej reality a dovolili užívateľom, aby ho nepriamo ovládali.
Výskumníci vykonali fascinujúcu štúdiu, v rámci ktorej pripojili organoid mozgu do virtuálnej reality a následne umožnili ľuďom interagovať s ním.
Organoidy sú miniatúrne verzie skutočných orgánov, ktoré ale ani zďaleka nemajú funkcie skutočného orgánu. Výskumníkom ale ponúkajú jedinečnú príležitosť, ako eticky skúmať ako daný orgán funguje. V tomto prípade odhaľujú tajomstvá ľudského mozgu.
V rámci štúdie vytvorili výskumníci platformu Neuroplatform, ktorá dovolila výskumníkom a vývojárom cez internet interagovať s mozgovými organoidmi.
“Naša platforma v podstate dovoľuje softvéru fungovať na biologickej neurónovej sieti. Cieľom tejto platformy je v konečnom dôsledku dosiahnuť syntetickú biologickú inteligenciu,” vysvetľujú výskumníci.
Cesta k biologickej neurónovej sieti
Biologická neurónová sieť má oproti tradičným neurónovým sieťam niekoľko výhod, no väčšina z nich je len teoretických, aspoň zatiaľ. Autori štúdie ale vysvetľujú, že biologická neurónová sieť by mala výrazne nižšiu energetickú spotrebu. Zároveň by sa vyznačovala výrazne vyššími kognitívnymi schopnosťami a rôznymi adaptívnymi správaniami, medzi ktoré zapadá napríklad aj kreativita. Výskumníci predpokladajú, že takáto biologická neurónová sieť by sa v prípade potreby dokázala sama opraviť a zároveň by mala aj vyššiu neuroplasticitu, teda by sa dokázala učiť nové poznatky.
Platforma Neuroplatform sa momentálne skladá zo 16 aktívnych mozgových organoidov. Výskumníci ale vysvetľujú, že majú potenciál rýchlo do systému zapojiť aj ďalšie mozgové organoidy. Tie vytvorili z pluripotentných kmeňových buniek. Ide o špeciálne bunky, ktoré majú potenciál špecializovať sa na akékoľvek bunky v ľudskom tele. Mozgové organoidy vedci udržiavajú v špeciálnych inkubátoroch pri teplote 37 stupňov Celzia. Podmienky v inkubátoroch pripomínajú podmienky, pri akých mozog existuje v lebke človeka.
Neprehliadni
Každý organoid sa skladá približne z 10-tisíc neurónov. Inkubátory zároveň veľmi presne dodávajú organoidom rôzne živiny a neuromodulátory, napríklad dopamín alebo serotonín. Celkovo tak systém veľmi verne napodobňuje prostredie, v ktorom sa nachádza ľudský mozog.
Výskumníci chceli v rámci štúdie demonštrovať schopnosti platformy Neuroplatform. Na to vytvorili interaktívne “demo”, ktoré dovolilo užívateľom cez internet nepriamo ovládať organoidy v reálnom čase. Táto demonštrácia sa vyvinula do “virtuálneho motýľa”. Dráhu letu tohto motýľa mohli užívatelia upraviť tak, že do virtuálneho prostredia umiestnili cieľ, v tomto prípade svetlo alebo potravu.
Keď motýľ jedno z toho uvidí, priletí k tomu. Keď ale nevidí nič, vo virtuálnom prostredí lieta náhodne, čím napodobňuje správanie reálneho motýľa. Ide o zdanlivo jednoduchý nápad, no jeho implementácia so sebou niesla množstvo výziev a problémov.
“Našu demo technológiu sme postavili na základnej myšlienke motýľa, ktorý vníma cieľ a rozhoduje sa, či poletí k nemu alebo sa bude virtuálnym priestorom túlať náhodne. Túto jednoduchú myšlienku sme transformovali do vizuálne nádherného a vysoko interaktívneho zážitku. Chceli sme vytvoriť platformu, ktorá by našu prácu priblížila aj nevedeckému publiku a ukázala mu efektívnym spôsobom, čo dokáže náš systém kontrolovaný mozgovým organoidom,” vysvetľujú vedci.
Ako už bolo spomenuté, základom bol virtuálny svet, v ktorom sa mohol motýľ pohybovať voľne. Užívateľ môže intuitívnym spôsobom ovládať scénu, čím získa pochopenie pre to, ako funguje digitálny avatar mozgového organoidu. Hoci tento koncept mohli vedci demonštrovať jednoduchým 2D virtuálnym svetom, rozhodli sa posunúť hranice a celý zážitok preniesli do 3D sveta.
Takto vyzerá svet ovládaný mozgovým organoidom
Dizajn demonštrácie sa zakladal na vytvorení prirodzeného, no jemne surreálneho sveta. Vedci zvolili primárne zelenú farebnú paletu, čím dosiahli pocit prírody, s odkazom na populárny film Matrix. Simulácia obsahuje modrý model motýľa a niekoľko rôznych 3D modelov rastlín, trávy, či pôdy s kameňmi. Výsledkom je projekt, na ktorý sa môžeš pozrieť nižšie.
Toto zaujímavé demo je dostupné na tomto odkaze, hoci v čase písania nášho článku sa mozgový organoid využíval na iné účely, no môžeš skúsiť neskôr, či sa ti podarí vyskúšať si ovládať mozgový organoid.
