Labb-odlade hjärnceller spelar pong

Labb-odlade hjärnceller lär sig spela pong. Detta kan i hög grad hjälpa till vid utvecklingen av behandlingar och läkemedel.

Forskare som har odlat hjärnceller i labbet hävdar att de har lärt dem hur man spelar pong . Forskare vid startup Cortical Labs säger att det är det första exemplet på en ”minihjärna” som tränats för att utföra specifika uppgifter. ”Den kan ta emot information från en extern källa, bearbeta den och reagera på den i realtid,” sa Dr. Brett Kagan, huvudförfattare till tidningen Neurone, till BBC.

Labb-odlade hjärnceller lär sig spela pong

En kultur av 800 000 hjärnceller kallas DishBrain. Forskarna placerade musceller (som härrör från fostrets hjärnor) och mänskliga celler tagna från stamceller på en elektroduppsättning som var kopplad till Pong, förklarar The Age. Elektriska impulser som skickades till neuronerna indikerade bollens position i spel, och sedan flyttade nätverket paddeln upp eller ner enligt signalerna från neuronerna. DishBrain fick en hög sekventiell återkopplingssignal (en form av stimulans) när racket träffade bollen och en kort slumpmässig puls när racket inte träffade.

Forskarna, som är övertygade om att denna kultur är för primitiv för att vara medveten, märkte att DishBrain visade tecken på ”uppenbar inlärning under fem minuter av diskret realtidsspel under kontrollerade förhållanden.” Efter att ha spelat pong i 20 minuter blev kulturen bättre , och forskarna säger att detta indikerar att cellerna har omorganiserats, utvecklat nätverk och verkligen lärt sig.

”De ändrade sin aktivitet väldigt konsekvent och betedde sig som ett dynamiskt system”, förklarade Dr. Brett Kagan. ”Till exempel ökar neuronernas förmåga att förändra och anpassa sin aktivitet som ett resultat av erfarenhet över tiden, vilket stämmer överens med vad vi har sett om cellinlärningshastigheter.”

Detta kan i hög grad hjälpa till vid utvecklingen av behandlingar och läkemedel.

I framtiden kommer forskarna att fokusera på att förstå hur droger och alkohol påverkar DishBrains förmåga att spela pong, för att testa om denna kultur kan fungera som en ersättning för en fullfjädrad mänsklig hjärna. Dr. Brett Kagan hoppas också att DishBrain (eller en framtida version av det) kan användas för att testa behandlingar för tillstånd som Alzheimers.

Samtidigt har forskare vid Stanford University odlat stamceller från mänsklig hjärnvävnad och transplanterat dem till nyfödda råttor. Dessa ”hjärna”-organeller har blivit integrerade i gnagarnas egna hjärnor. Några månader senare fann forskare att dessa organeller utgör ungefär en tredjedel av råttans hjärnhalvor och är perfekt integrerade med gnagarhjärnkretsar. Som Wired förklarar kan dessa organoider användas för att studera neurodegenerativa sjukdomar eller för att testa läkemedel som tros behandla neuropsykiatriska tillstånd. Forskare kan också studera hur genetiska defekter i organeller kan påverka djurens beteende.