Bramka i obwody z neuronów
Izraelscy naukowcy z Instytutu Weizmanna uczynili pierwszy krok na drodze do połączenia ludzkiego mózgu i komputera za pomocą interfejsu wykonanego z komórek nerwowych. Profesor Elisha Moses z Wydziału Fizyki Systemów Złożonych oraz doktorzy Ofer Feinerman i Assaf Rotem stworzyli obwody i bramki logiczne z żywych komórek wyhodowanych w laboratorium.
Hodowane w laboratoriach neurony nie tworzą samodzielnie "myślących" sieci. Izraelczycy postanowili stworzyć taką strukturę. Dla ułatwienia wykonali ją w jednym wymiarze. Komórki hodowali na szklanej płytce z wyżłobionym rowkiem, wzdłuż którego rosły.
Początkowo zauważyli, że można je stymulować polem magnetycznym, podczas gdy zwykle robi się bo za pomocą prądu elektrycznego.
Kolejne eksperymenty wykazały, że zdolność przesyłania sygnałów zależy od szerokości pasa stworzonego z neuronów. Pamiętajmy, że w naturze każdy neuron połączony jest z wieloma innymi i dopiero otrzymanie licznych sygnałów powoduje, że sam wyśle własny.
Moses i jego zespół zbadali, że liczbą graniczną jest mniej więcej 100 aksonów. Poniżej tej wartości przesłanie sygnału jest mało prawdopodobne. Natomiast bardzo wzrasta im liczba większa od 100.
Naukowcy stworzyli więc dwa pasy składające się z około 100 aksonów każdy i zbudowali z nich bramkę logiczną. Gdy sygnał przesyłano przez jeden z pasków, nie wiadomo było, czy otrzyma się odpowiedź. Dopiero przesłanie go przez oba skutkowało zawsze odpowiedzią. W ten sposób powstała bramka AND.
Później przyszedł czas na bardziej skomplikowane struktury. Z pasków utworzono trójkąty, które ułożono w rzędzie, podstawami w tę samą stronę i połączono je tak, by przesyłały sygnały tylko w jednym kierunku. Następnie kilka takich rzędów złączono zamknięty obwód. Po przyłożeniu sygnału otrzymano rodzaj biologicznego, obracającego się zegara.
Profesor Moses stwierdził: Byliśmy w stanie wprowadzić prostotę do systemu, który sam z siebie jest skomplikowany. Teraz musimy zapytać: 'Jakie warunki należy zapewnić kulturom komórek nerwowych, by były w stanie przeprowadzać złożone obliczenia?'. Jeśli znajdziemy na nie odpowiedź, to będziemy bliżej stworzenia sztucznego urządzenia "myślącego" złożonego z wielu neuronów.
Komentarze (6)
ciembor, 30 stycznia 2009, 04:14
Szczerze mówiąc dziwi mnie brak komentarzy do artykułu. Mnie osobiście zaciekawił i liczyłem na jakiś odzew ze strony osób "siedzących w temacie". Chętnie posłucham opinii.
mikroos, 30 stycznia 2009, 16:19
No dobra, ale czego oczekujesz? Że ktoś napisze "wow, fajnie"?
Czasem są takie notki, które czyta się naprawdę fajnie, ale tak naprawdę ewentualny komentarz niewiele by wniósł. Liczba komentarzy w ogóle jest bardzo kiepskim miernikiem jakości artykułu.
thibris, 30 stycznia 2009, 19:58
No i jak sam chciałeś, masz komentarz... tylko szkoda że Waldiego.
patrykus, 31 stycznia 2009, 15:19
Dlaczego? Jeśli ten ktoś jest ogarnięty w temacie, jego komentarz może wnieść bardzo wiele..
A tak apropo komentarzy typu "fajne", "chce to mieć", itd widzę, że ostatnio takich przybyło sporo. Nie śledzę życia kopalni jak kiedyś, czyżby zaczeła się w końcu porządnie reklamować? 8)
inhet, 1 lutego 2009, 21:16
Nie bardzo rozumiem, dlaczego to osiągniecie ma być krokiem do stworzenia interfejsu mózgowo-komputerowego. Za to widzę, że udało się Żydkom rozwiązać praktycznie problem teoretyczny - zbudowanie sieci neuronowej z samych neuronów, nie z elektronicznych "zastępców". Widzi mi się to bardzo cenne dla bada nad działaniem mózgu.
ciembor, 3 lutego 2009, 03:35
Nie oczekiwałem "łał, fajnie", tylko jakiejś konkretnej opinii kogoś z branży, oraz ewentualnego rozwinięcia tematu i odesłania do pokrewnych materiałów.