Органоидный интеллект: ученые рассказали о новом прорыве в биогибридных вычислениях

Учёные из Бристольского университета добились необычного результата: выращенные из человеческих стволовых клеток миниатюрные нервные органоиды смогли распознавать буквы шрифта Брайля по электрическим сигналам. Эксперимент стал новым шагом в развитии так называемого органоидного интеллекта — вычислительных систем на основе живых нейронов.

Каждый органоид размером менее миллиметра содержал около 10 тысяч нейронов и вспомогательных клеток. Исследователи разместили их на специальных электродных матрицах, которые позволяли передавать электрические импульсы и регистрировать реакцию нервной ткани.

Для эксперимента тактильный сенсор сканировал комбинации выпуклых точек, соответствующие 26 буквам шрифта Брайля. Полученные данные преобразовывали в электрические сигналы и направляли на органоиды. Затем компьютерный алгоритм анализировал возникающую нейронную активность и определял, какая буква была передана.

Точность распознавания одним органоидом составила 61%. Однако при объединении данных сразу трёх нервных структур показатель вырос до 83%. Кроме того, в дополнительном испытании система с живыми нейронами оказалась устойчивее к искусственным помехам, чем обычный алгоритм, обрабатывавший зашумлённые данные.

Почему несколько органоидов работают эффективнее одного, учёные пока не установили. Предполагается, что различия в структуре нейронных связей позволяют им получать взаимодополняющую информацию, благодаря чему общий результат становится точнее.

При этом называть эксперимент полноценным обучением пока нельзя. Органоиды не получали обратной связи о правильности распознавания и не корректировали свою работу на основе ошибок. Исследователи проверяли, способны ли такие биологические структуры вообще обрабатывать тактильную информацию, и получили положительный результат.

В дальнейшем учёные намерены проверить, смогут ли органоиды распознавать текстуры и границы предметов, а также изучить системы с обратной связью. В перспективе подобные разработки могут помочь создать биогибридные вычислительные устройства, объединяющие живые нейронные сети и электронные компоненты. Впрочем, их практическое превосходство над обычными компьютерами ещё предстоит доказать, пишет 3dnews.ru.

Как сообщалось ранее, ученые выяснили, что человеческий ген BC200, управляющий работой нейронов, сохранил способность перескакивать в другие геномы.