ѕолуживой робот с биологическим мозгом приоткроет тайны сознани€

14.08.2008, 11:43



ѕолуживой робот с биологическим мозгом приоткроет тайны сознани€
Gordon учитс€ не натыкатьс€ на преп€тстви€. —пециальной программы дл€ этого у него нет. ‘актически обучение происходит примерно так, как оно идЄт у восьмимес€чного, допустим, малыша. ¬едь Gordon Ч частично живой (кадр University of Reading).

Ѕританцы построили робота по имени "√ордон" (Gordon), который управл€етс€ исключительно конгломератом из дес€тков тыс€ч крысиных нейронов. ∆утковата€ смесь живой материи и железа заставл€ет задуматьс€ над вопросами: "„то есть мысль?" и "„то есть пам€ть?" ¬едь сфера данного опыта вовсе не робототехника, а нейронаука.

ѕри помощи этой необычной машины исследователи намерены лучше пон€ть, как формируютс€ воспоминани€ в мозге живых существ и как происходит обучение.

“ак что крысобот Gordon Ц это не новейша€ разведывательна€ система или прообраз ужасных киборгов будущего, а опытна€ площадка, котора€ должна оказатьс€ куда более интересной (и полезной) дл€ биологов, нежели дл€ инженеров-компьютерщиков.

ќдна из ключевых фигур проекта — профессор  евин ”орвик (Kevin Warwick) из университета –единга (University of Reading).

 евин — всемирно известна€ личность. ќн €вл€етс€ руководителем группы, создавшей в своЄ врем€ немало экзотических кибернетических систем.

 евин ”орвик Ч пионер исследований по интеграции электроники и живых систем; первый "киборг", внедривший себе микрочип, напр€мую св€завший учЄного с бытовой техникой в его доме; пропагандист широкого внедрени€ чипов-имплантатов и автор р€да работ, предрекающих "восход" расы разумных роботов и возможную печальную судьбу самого человечества (кадр University of Reading).

 евин ”орвик Ч пионер исследований по интеграции электроники и живых систем; первый "киборг", внедривший себе микрочип, напр€мую св€завший учЄного с бытовой техникой в его доме; пропагандист широкого внедрени€ >чипов-имплантатов и автор р€да работ, предрекающих "восход" расы разумных роботов и возможную печальную судьбу самого человечества (кадр University of Reading).

Gordon выступает новобранцем в этой экспериментальной армии. ≈го мозг представл€ет собой специальное устройство, в котором живут и развиваютс€ (благодар€ питательной среде) крысиные нейроны.

«аметим, Gordon — не первый бот с крысиными нейронами.   примеру, мы рассказывали о крошке Hybrot ещЄ в 2003 году. » в том же году создатели Hybrot построили киборга-художника, рисовавшего картины, которые "снились" крысиному мозгу, помещЄнному в чашку ѕетри.

Ќовый британский робот с армией живых нейронов вместо мозгов (в руке исследовател€ Ч устройство дл€ их размещени€) можно назвать искусственно созданным живым существом. — известной нат€жкой, разумеетс€ (фото University of Reading).

Ќовый британский робот с армией живых нейронов вместо мозгов (в руке исследовател€ Ч устройство дл€ их размещени€) можно назвать искусственно созданным живым существом. — известной нат€жкой, разумеетс€ (фото University of Reading).

ƒругое дело, что каждый раз отличны детали реализации замысла.

Ќапример, нужно упом€нуть общее число включЄнных в √ордона живых нейронов: их там насчитываетс€ от 50 до 100 тыс€ч!

ј это не просто рекорд. —толь внушительное количество позвол€ет говорить о качестве эксперимента, о том, что можно будет извлечь из наблюдений за таким "существом".

Ќейроны дл€ робота учЄные получили из эмбрионов крыс.  летки разъединили при помощи раствора ферментов и высадили на квадратной схеме, содержащей 60 электродов.

—торона этой мультиэлектродной решЄтки (MEA) равна 8 сантиметрам.

Ёлектроды служат дл€ двухсторонней св€зи нейронного образовани€ и электронной схемы, котора€, в свою очередь, командует телом небольшого робота через интерфейс Bluetooth.

Ќе исключено, что полученные при помощи "√ордона" знани€ помогут учЄным лучше разобратьс€ и с механизмом нейродегенеративных заболеваний вроде болезней јльцгеймера или ѕаркинсона, Ч утверждают сами исследователи. Ќа фото Ч крысиные нейроны на поверхности схемы (кадр University of Reading).

Ќе исключено, что полученные при помощи "√ордона" знани€ помогут учЄным лучше разобратьс€ и с механизмом нейродегенеративных заболеваний вроде болезней јльцгеймера или ѕаркинсона, Ч утверждают сами исследователи. Ќа фото Ч крысиные нейроны на поверхности схемы (кадр University of Reading).

ѕосредством массива контактов жива€ ткань получает сигналы от датчиков робота, передающих информацию об окружающей среде, и, в свою очередь, передаЄт сигналы на колЄса √ордона.

 роме импульсов, идущих с крысиного "почтимозга" (это всЄ же не полноценный головной мозг), у робота нет никаких управл€ющих средств. Ќи человек, ни компьютер в поведение машины не вмешиваютс€.

јвторы эксперимента говор€т, что в течение 24 часов после пересадки на площадку с электродами нейроны начали посылать друг другу нервные сигналы. ”же в течение первой недели учЄные наблюдали несколько вспышек активности нейронов, напоминающих работу этих клеток в насто€щем мозге животного.

 люч к успеху опыта Ч возможность посылать электрические импульсы, воспринимаемые культурой клеток как естественные, и, соответственно, принимать импульсы, производимые ею. Ќа снимке Ч пробирка с нейронами (белый кружок в центре), подсоединЄнна€ к считывающему устройству (кадр University of Reading).

 люч к успеху опыта Ч возможность посылать электрические импульсы, воспринимаемые культурой клеток как естественные, и, соответственно, принимать импульсы, производимые ею. Ќа снимке Ч пробирка с нейронами (белый кружок в центре), подсоединЄнна€ к считывающему устройству (кадр University of Reading).

Ќо без внешней стимул€ции така€ группа нейронов через несколько мес€цев погибнет, по€сн€ют исследователи. ѕотому специалисты приступили к обучению машины. ќни попробуют воздействовать на неЄ различными внешними раздражител€ми, чтобы посмотреть, как будет реагировать сообщество клеток.

¬ некоторой степени Gordon обучает сам себ€.  огда он натыкаетс€ на стену, в крысиный мозг поступает импульс от датчиков. ѕри повторе ситуации у робота формируетс€ нечто, что можно назвать опытом.

„тобы помочь этому процессу, исследователи используют различные химические вещества, которые усиливают или тормоз€т формирование нервных св€зей в ходе выполнени€ тех или иных действий.

Gordon оснащЄн сенсорами, определ€ющими рассто€ние до объектов. Ќо эти данные не обдумываютс€ компьютером, как у других езд€щих ботов, а преобразуютс€ в импульсы, посылаемые крысиному мозгу (кадр University of Reading).

Gordon оснащЄн сенсорами, определ€ющими рассто€ние до объектов. Ќо эти данные не обдумываютс€ компьютером, как у других езд€щих ботов, а преобразуютс€ в импульсы, посылаемые крысиному мозгу (кадр University of Reading).

≈щЄ бóльшие перспективы открывает возможность оснащени€ одного единственного бота Gordon сразу несколькими крысиными мозгами. ≈го конструкци€ предусматривает крепление нескольких устройств с MEA, поддерживающих свой обособленный коллектив нейронов.

”орвик и его коллеги полагают, что наблюдение за развитием полуживого робота поможет им что-нибудь узнать и о работе мозга Homo sapiens. ¬едь различи€ между мозгом крысы и мозгом человека по большей мере количественные, а не качественные. ” крысы в голове трудитс€ один миллион нейронов, а у человека — 100 миллиардов.

"Ёто упрощЄнна€ верси€ того, что происходит в человеческом мозге, — характеризует ”орвик своЄ новое детище, — в которой мы можем увидеть и проконтролировать основные характеристики так, как нам нужно".

Ѕен ”олли (Ben Whalley), участник проекта, по€сн€ет, что поиск "логического мостика" между активностью отдельных нейронов и сложным поведением организма как результатом "коллективного творчества" нервных клеток €вл€етс€ одним из фундаментальных вопросов дл€ нейронауки (кадр University of Reading).

Ѕен ”олли (Ben Whalley), участник проекта, по€сн€ет, что поиск "логического мостика" между активностью отдельных нейронов и сложным поведением организма как результатом "коллективного творчества" нервных клеток €вл€етс€ одним из фундаментальных вопросов дл€ нейронауки (кадр University of Reading).

¬ многочисленных экспериментах прошлого не раз проводилс€ анализ активности групп клеток в мозге живых существ. ј в опытах, рассматривавших поведение животных в тех или иных ситуаци€х, биологи соотносили реакцию организма с "входными данными".

Ќо вот что происходит на промежуточном уровне? √де-то между одним-двум€ нейронами, получившими сигнал и передавшими его дальше и организмом в целом?

”прощЄнна€ модель организма, которой по сути €вл€етс€ Gordon, предоставл€ет экспериментаторам возможность увидеть такую св€зь.

ј что из этого выйдет? Ќаверное, на разбор и интерпретацию результатов экзотического эксперимента у специалистов уйдЄт не один год.


 лючевые слова:
–оботы с чувством
робот
робототехника


¬ернутьс€ в рубрику:

–оботы с чувствами


≈сли вы хотите видеть на нашем сайте больше статей то кликните ѕоделитьс€ в социальных сет€х! —пасибо!
—мотрите также:

ќбратите внимание полезна€ информаци€.