Китайские исследователи из Тяньцзиньского и Южного научно-технологического университетов разработали робота с искусственным мозгом, выращенным в лабораторных условиях, который может обучаться выполнению различных задач. Этот «мозг-на-чипе» состоит из мозгового органоида — ткани из стволовых клеток человека, интегрированной с нейронным чипом, что позволяет роботу действовать, избегать препятствия и захватывать предметы.
Эта разработка относится к быстро развивающейся области интерфейсов «мозг-компьютер» (BCI), которая стремится объединить электрические сигналы живого мозга с вычислительной мощностью. Как сообщают в Тяньцзиньском университете, созданная система стала первой в мире информационной системой такого рода с открытым исходным кодом, что открывает перспективы для вычислений, имитирующих сложные функции человеческого мозга.
Вице-президент Тяньцзиньского университета Минг Донг объяснил, что эта технология использует мозговые органоиды в сочетании с электродными чипами для создания мозговой активности, способной кодировать и декодировать сигналы. Похожий интерес вызван проектом Neuralink Илона Маска, создающим имплантируемые интерфейсы, позволяющие управлять устройствами с помощью мысли. Китайские учёные надеются, что их разработки приведут к созданию гибридного интеллекта человека и робота.
Мозговые органоиды создаются из плюрипотентных стволовых клеток человека, обычно встречающихся на ранних стадиях эмбрионального развития и способных превращаться в нервные ткани. При трансплантации они могут образовывать функциональные связи с мозгом. В своей недавно опубликованной статье в журнале Brain команда университета объясняет, что такая трансплантация может ускорить развитие органоидов благодаря использованию сосудистой системы организма-хозяина.
Профессор Ли Сяохун добавил, что, несмотря на высокие перспективы мозговых органоидов как модели базового интеллекта, остаются препятствия, такие как низкая зрелость тканей и недостаточное снабжение питательными веществами. Чтобы улучшить интеграцию органоидов, исследователи применили метод воздействия ультразвуком низкой интенсивности, который усиливает превращение клеток органоидов в нейроны и улучшает их связь с мозгом.
Использование ультразвука на имплантированных мозговых органоидах также может способствовать лечению нарушений развития и регенерации повреждённых тканей мозга. В ходе экспериментов на мышах с микроцефалией, сопровождающейся уменьшением мозга и головы, низкоинтенсивная ультразвуковая стимуляция улучшила формирование нейронных сетей и их функциональность.
