Roboszczur

Ludzki mózg stanowi dla badaczy większą tajemnicę niż wszechświat. Nie wiemy, jak w detalach przebiega proces uczenia się czy zapamiętywania. Nie wiemy, dlaczego tkanka nerwowa się nie regeneruje. I, co szczególnie ważne, nie wiemy, jak leczyć wiele chorób związanych z naszą pamięcią.

Mózg w mechanicznym ciele

Badacze z brytyjskiego University of Reading wybudowali robota, którego głównym zajęciem jest… jeżdżenie od ściany do ściany. Jest mały, wolny i prawie nic nie potrafi. Zamiast kamery ma zwykły sonar, a duże koła poruszają się mało precyzyjnie. Jest jednak szczególny. Jego sercem nie jest elektroniczny procesor, tylko żywe komórki nerwowe szczura. Ten robot ma żywy mózg! To on najpierw się uczy, a po chwili sam decyduje, gdzie robot ma jechać.Mózgiem robota jest 300 tys. komórek pobranych z kory mózgowej szczura. Naukowcy chemicznie pozbawili neurony połączeń międzykomórkowych (zabili ich pamięć?), a następnie umieścili w specjalnym, wypełnionym pożywką i antybiotykami, pojemniku. Stworzyli im warunki, w których mogły samodzielnie żyć. W dno tego pojemnika zatopionych było 60 przewodów elektrycznych, a ich zakończenia, elektrody, były wyprowadzone do środka pojemnika. To właśnie tymi elektrodami wędrowały impulsy elektryczne, np. wtedy, gdy robot zderzył się ze ścianą. Tymi samymi kanałami wędrowała informacja z sonarów. Gdy urządzenie zbliżało się do ściany, na elektrodach pojawiało się odpowiednie napięcie elektryczne. Gdy robot ze ścianą się zderzał, do komórek wędrował inny sygnał elektryczny, a odpowiedni system nakazywał kręcić się kołom robota w innym kierunku.

Komórki uczą się

Po kilku próbach okazało się, że żywe komórki coraz rzadziej pozwalały zderzać się ze ścianą. Nauczyły się, że sygnał „przed nami ściana” oznacza, że za chwilę dojdzie do kolizji. Żeby do tego nie dopuścić, tymi samymi elektrodami sygnał elektryczny wędrował w drugim kierunku. Szczurzy mózg w ciele robota nakazywał kołom skręt i do zderzenia ze ścianą nie dochodziło. Żywe komórki zaczęły kontrolować maszynę. Po jakimś czasie robot unikał nawet 90 proc. wszystkich kolizji. Ale nie o kontrolę albo nie tylko o kontrolę chodzi. Naukowcom szczególnie zależy na tym, żeby na gorącym uczynku złapać proces uczenia się. Komórki nerwowe w specjalnym odżywczym odczynniku zaczęły rekonstruować połączenia pomiędzy sobą. Zaczęły do siebie wysyłać sygnały elektryczne. Naukowcy przeprowadzający to doświadczenie mówili, że wyglądało to trochę tak, jak gdyby pojedyncze neurony szukały siebie nawzajem, a równocześnie komunikowały, gdzie same się znajdują. Tak jak gdyby same były żywym organizmem.