Mátyás
8 °C
11 °C

Repülőt vezet a petricsészében élő agy

2004.10.29. 10:30
Mesterséges "agyat" hoztak létre a Floridai Egyetemen (University of Florida, UF) huszonötezer élő idegsejtből, melyeket egy patkány agyából vettek ki, közölte honlapján az egyetem. A kutatók így egyedi lehetőséghez jutottak, hogy sejtszinten tanulmányozzák az agyat, és remélik, hogy így jobban megérthetik, mi okozza az idegi rendellenességeket, és kifejleszthetnek a gyógyításukra sebészi beavatkozást nem igénylő módszereket.
A mesterséges agyak talán egyszer képesek lesznek pilóta nélküli repülőket vezetni, vagy más olyan feladatokat elvégezni, melyek embereknek veszélyesek lehetnek, vélekednek a kutatók.

Nehéz feladat

"Az érdekel minket, hogy hogyan végez számításokat az agy - mondta Thomas DeMarse, az UF orvosmérnöki professzora, a kutatás vezetője. - Valójában elég egyszerű feladatokat végzünk el, amiről azt gondolhatjuk, hogy egy számítógép egyszerűen meg tud oldani, de az igazság az, hogy nem tud."

Bár a komputerek bizonyos információk feldolgozásában nagyon gyorsak, nem tudják elérni az emberi agy rugalmasságának szintjét, mondta DeMarse. Például az agy képes beazonosítani egy ismeretlen bútordarabot asztalként vagy lámpaként, ami a mai számítógépeknek igen nehéz feladat. "Ha meg tudjuk állapítani azokat a szabályokat, amivel az idegsejthálózatok olyan számításokat végeznek, mint például a mintafelismerés, teljesen új számítógépes rendszereket tudunk majd létrehozni" - mondta.

Egymáshoz nyúltak

Fotó: UF
A DeMarse-féle kísérleti agy képes volt egy F-22-es vadászgépszimulátorral kommunikálni, egy úgynevezett multielektróda-tömb és egy átlagos asztali számítógép segítségével. "Lényegében ez egy tál, hatvan, összekötött elektródával az alján - magyarázta DeMarse. - Erre raktuk a patkányokból származó, élő agykérgi neuronokat, amik gyorsan elkezdték újra összekötni magukat, élő idegsejthálózatot, agyat hozva így létre."

Amikor a kutató először beletette a sejteket a petricsészébe, azok leginkább úgy néztek ki, mint a vízbe szórt homokszemek. De ezután elkezdtek mikroszkopikus vonalakkal "nyúlni" egymás felé, és kapcsolatokat alakítottak ki.

Az agy és a szimulátor kétirányú kapcsolatot hozott létre, hasonlót ahhoz, ahogy a neuronok felfogják és értelmezik a jeleket és irányítják a testet. Ennek megfigyelésével a kutatók feltárhatják, hogy az idegsejthálózatok hogyan hoznak létre kapcsolatokat és hogyan végeznek számításokat, mondta DeMarse.

Lassan megtanul vezetni

A repülőszimulátor vezetéséhez a sejtek először a komputertől kapnak információkat a repülési körülményekről: egyenesen repül-e a gép, vagy balra, esetleg jobbra dől. A neuronok ezután elemzik az adatokat és utasításokat küldenek a szimulátornak. Ez megváltoztatja a gép útvonalát, az új információ újra eljut az agyhoz, és így tovább, az idegsejthálózat lassan megtanulja vezetni a gépet.

Eleinte a repülő félrehúzott, mert az agy még nem találta ki, hogyan is kéne irányítania a "testét", de aztán a neuronok megtanulták stabilizálni a repülőt. "Jelenleg a megtanulandó tevékenység nagyon egyszerű - mondta DeMarse a Wirednek. - Tulajdonképpen döntést kell hoznia arról, hogy jobbra vagy balra, előre vagy hátra mozdítja-e a botkormányt, és megtanulja, hogy mennyire kell elmozdítani, attól függően, hogy mennyire repül rosszul a gép." Arról a beszámolók szemérmesen hallgatnak, hogy pontosan hogyan értették meg a kutatók az aggyal, hogy egyenesen kell repülnie.

Bár az agy jelenleg képes elvezetni a repülőt tiszta égbolton és viharban, hurrikánerejű széllökések között is, a cél jóval alapvetőbb: megérteni, hogy az idegsejtek hogyan működnek hálózatként, mondta DeMarse. A kutató hozzátette: a sikerek ellenére a bonyolultabb alkalmazások kifejlesztése még igen sok időbe telhet.

UTAZÁS kiállítás

Március 2-5. között a HUNGEXPO Budapesti Vásárközpontban (x)

Kezdje az évet egzotikus körutazással!

Fedezze fel Madagaszkár, Burma, Peru kincseit, Indiát a kelet csodálatos világát.