In het laboratorium gekweekte hersencellen spelen pong

In het laboratorium gekweekte hersencellen leren pong spelen. Dit kan enorm helpen bij de ontwikkeling van behandelingen en medicijnen.

Onderzoekers die hersencellen in het lab hebben laten groeien, beweren dat ze hen hebben geleerd pong te spelen . Wetenschappers van de startup Cortical Labs zeggen dat dit het eerste voorbeeld is van een ‘minibrein’ dat is getraind om specifieke taken uit te voeren. “Het kan informatie van een externe bron ontvangen, verwerken en er in realtime op reageren”, vertelde Dr. Brett Kagan, hoofdauteur van de Neurone-paper, aan de BBC.

In het laboratorium gekweekte hersencellen leren pong spelen

Een cultuur van 800.000 hersencellen staat bekend als DishBrain. De wetenschappers plaatsten muizencellen (afkomstig van foetale hersenen) en menselijke cellen uit stamcellen op een elektrode-array die was verbonden met Pong, legt The Age uit. Elektrische impulsen die naar de neuronen werden gestuurd, gaven de positie van de bal in het spel aan, en vervolgens bewoog het netwerk de peddel omhoog of omlaag volgens de signalen van de neuronen. DishBrain ontving een luid sequentieel feedbacksignaal (een vorm van stimulus) wanneer het racket de bal raakte, en een korte willekeurige puls wanneer het racket niet raakte.

De onderzoekers, die ervan overtuigd zijn dat deze cultuur te primitief is om bewust te zijn, merkten op dat DishBrain tekenen vertoonde van “schijnbaar leren gedurende vijf minuten onopvallend real-time spelen onder gecontroleerde omstandigheden.” Na 20 minuten pong spelen, werd de cultuur beter , en de wetenschappers zeggen dat dit erop wijst dat de cellen zich hebben gereorganiseerd, netwerken hebben ontwikkeld en echt hebben geleerd.

“Ze veranderden hun activiteit heel consequent en gedroegen zich als een dynamisch systeem”, legt dr. Brett Kagan uit. “Het vermogen van neuronen om hun activiteit te veranderen en aan te passen als gevolg van ervaring neemt bijvoorbeeld in de loop van de tijd toe, wat consistent is met wat we hebben gezien over de leersnelheid van cellen.”

Dit kan enorm helpen bij de ontwikkeling van behandelingen en medicijnen.

In de toekomst zullen onderzoekers zich concentreren op het begrijpen hoe drugs en alcohol het vermogen van DishBrain om pong te spelen beïnvloeden, om te testen of deze cultuur kan dienen als vervanging voor een volwaardig menselijk brein. Dr. Brett Kagan hoopt ook dat DishBrain (of een toekomstige versie ervan) kan worden gebruikt om behandelingen voor aandoeningen zoals de ziekte van Alzheimer te testen.

Ondertussen hebben onderzoekers van Stanford University stamcellen gekweekt uit menselijk hersenweefsel en deze getransplanteerd in pasgeboren ratten. Deze “hersenorganellen” zijn geïntegreerd in de eigen hersenen van de knaagdieren. Een paar maanden later ontdekten wetenschappers dat deze organellen ongeveer een derde van de hersenhelften van ratten uitmaken en perfect geïntegreerd zijn met hersencircuits van knaagdieren. Zoals Wired uitlegt, kunnen deze organoïden worden gebruikt om neurodegeneratieve ziekten te bestuderen of om medicijnen te testen waarvan wordt gedacht dat ze neuropsychiatrische aandoeningen behandelen. Wetenschappers kunnen ook bestuderen hoe genetische defecten in organellen het gedrag van dieren kunnen beïnvloeden.