Робот с мозгами крысы
Робот- киборг с нейронами головного мозга крысы – это хорошо или плохо? С одной стороны, сочетание робот-мозг крысы может открыть новые пути к пониманию работы мозга. Учёные-исследователи из Университета Ридинга (University of Reading) рассказывают нам о том, что мозг крысы может общается с робототехническими частями робота и давать им команды, что именно нужно делать. Например, управлять роботизированной рукой. Что ужасно, что этот киборг с крысиным мозгом может в будущем оказаться более продвинутым в жизни, чем некоторые взрослые люди в наши дни.
С другой стороны, существует возможность уничтожения человеческой цивилизации киборгами. Об этом можно прочесть в фантастических рассказах, или просто напрячь воображение и придумать множество ужасных сценариев уничтожения мира киборгами. Например, (один из сценариев) искусственная нежить будет с пыхтением перебираться от деревни до деревни, уничтожать людей на своём пути и поглощать их нейроны мозга… Перспектива не из приятных.
Несмотря на мрачные перспективы, технология из Университета Ридинга весьма впечатляет. Они использовании 300,000 нейронов крысиного мозга, чтобы управлять небольшим роботом в надежде, что проект может пролить свет на то, как формируются воспоминания, и, возможно, обеспечить понимание таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера. Мозговые клетки были взяты из коры головного мозга крыс и были разорваны связи между отдельными нейронами. Сам робот оснащен датчиками, обеспечивающими обратную связь с нейронами, что помогает создать новые нейронные связи. Робот киборг уже может объезжать препятствия (см. Видео).
А исследователи надеются на то, что, в будущем, робот научится распознавать и ориентироваться в окружающей обстановке. Затем планируется разрушить связи памяти между нейронами, чтобы сымитировать условия болезней Альцгеймера и Паркинсона. Этот проект даст действительно уникальную возможность посмотреть на то, как деятельность индивидуального нейрона затрагивает сложное поведение всей нейронной сети и организма. Но этот проект может привести к роботам, обучающимся слишком быстро и эффективно. Причем, робот может оказаться с мозгом крысы.
Источник
Полуживой робот с биологическим мозгом приоткроет тайны сознания
| 14.08.2008, 11:43 |
Британцы построили робота по имени «Гордон» (Gordon), который управляется исключительно конгломератом из десятков тысяч крысиных нейронов. Жутковатая смесь живой материи и железа заставляет задуматься над вопросами: «Что есть мысль?» и «Что есть память?» Ведь сфера данного опыта вовсе не робототехника, а нейронаука.
При помощи этой необычной машины исследователи намерены лучше понять, как формируются воспоминания в мозге живых существ и как происходит обучение.
Так что крысобот Gordon – это не новейшая разведывательная система или прообраз ужасных киборгов будущего, а опытная площадка, которая должна оказаться куда более интересной (и полезной) для биологов, нежели для инженеров-компьютерщиков.
Одна из ключевых фигур проекта профессор Кевин Уорвик (Kevin Warwick) из университета Рединга (University of Reading).
Кевин всемирно известная личность. Он является руководителем группы, создавшей в своё время немало экзотических кибернетических систем.
Gordon выступает новобранцем в этой экспериментальной армии. Его мозг представляет собой специальное устройство, в котором живут и развиваются (благодаря питательной среде) крысиные нейроны.
Заметим, Gordon не первый бот с крысиными нейронами. К примеру, мы рассказывали о крошке Hybrot ещё в 2003 году. И в том же году создатели Hybrot построили киборга-художника, рисовавшего картины, которые «снились» крысиному мозгу, помещённому в чашку Петри.
Новый британский робот с армией живых нейронов вместо мозгов (в руке исследователя — устройство для их размещения) можно назвать искусственно созданным живым существом. С известной натяжкой, разумеется (фото University of Reading).
Другое дело, что каждый раз отличны детали реализации замысла.
Например, нужно упомянуть общее число включённых в Гордона живых нейронов: их там насчитывается от 50 до 100 тысяч!
А это не просто рекорд. Столь внушительное количество позволяет говорить о качестве эксперимента, о том, что можно будет извлечь из наблюдений за таким «существом».
Нейроны для робота учёные получили из эмбрионов крыс. Клетки разъединили при помощи раствора ферментов и высадили на квадратной схеме, содержащей 60 электродов.
Сторона этой мультиэлектродной решётки (MEA) равна 8 сантиметрам.
Электроды служат для двухсторонней связи нейронного образования и электронной схемы, которая, в свою очередь, командует телом небольшого робота через интерфейс Bluetooth.
Посредством массива контактов живая ткань получает сигналы от датчиков робота, передающих информацию об окружающей среде, и, в свою очередь, передаёт сигналы на колёса Гордона.
Кроме импульсов, идущих с крысиного «почтимозга» (это всё же не полноценный головной мозг), у робота нет никаких управляющих средств. Ни человек, ни компьютер в поведение машины не вмешиваются.
Авторы эксперимента говорят, что в течение 24 часов после пересадки на площадку с электродами нейроны начали посылать друг другу нервные сигналы. Уже в течение первой недели учёные наблюдали несколько вспышек активности нейронов, напоминающих работу этих клеток в настоящем мозге животного.
Но без внешней стимуляции такая группа нейронов через несколько месяцев погибнет, поясняют исследователи. Потому специалисты приступили к обучению машины. Они попробуют воздействовать на неё различными внешними раздражителями, чтобы посмотреть, как будет реагировать сообщество клеток.
В некоторой степени Gordon обучает сам себя. Когда он натыкается на стену, в крысиный мозг поступает импульс от датчиков. При повторе ситуации у робота формируется нечто, что можно назвать опытом.
Чтобы помочь этому процессу, исследователи используют различные химические вещества, которые усиливают или тормозят формирование нервных связей в ходе выполнения тех или иных действий.
Ещё бóльшие перспективы открывает возможность оснащения одного единственного бота Gordon сразу несколькими крысиными мозгами. Его конструкция предусматривает крепление нескольких устройств с MEA, поддерживающих свой обособленный коллектив нейронов.
Уорвик и его коллеги полагают, что наблюдение за развитием полуживого робота поможет им что-нибудь узнать и о работе мозга Homo sapiens. Ведь различия между мозгом крысы и мозгом человека по большей мере количественные, а не качественные. У крысы в голове трудится один миллион нейронов, а у человека 100 миллиардов.
«Это упрощённая версия того, что происходит в человеческом мозге, характеризует Уорвик своё новое детище, в которой мы можем увидеть и проконтролировать основные характеристики так, как нам нужно».
В многочисленных экспериментах прошлого не раз проводился анализ активности групп клеток в мозге живых существ. А в опытах, рассматривавших поведение животных в тех или иных ситуациях, биологи соотносили реакцию организма с «входными данными».
Но вот что происходит на промежуточном уровне? Где-то между одним-двумя нейронами, получившими сигнал и передавшими его дальше и организмом в целом?
Упрощённая модель организма, которой по сути является Gordon, предоставляет экспериментаторам возможность увидеть такую связь.
Источник
Британский робот с крысиными мозгами
Британцы в очередной раз удивили мир, построив робота, который управляется десятками тысяч нейронов крысиных мозгов.
Цель ученых — лучше понять, как живой мозг обучается. Общее число включенных в робота нейронов — между 50 и 100 тысячами. Нейроны получены из эмбрионов крыс. Клетки разъединили при помощи раствора ферментов и высадили на квадратной схеме, содержащей 60 электродов. Электроды служат для двухсторонней связи нейронного образования и электронной схемы, которая, в свою очередь, командует телом небольшого робота через интерфейс Bluetooth.
Система получает сигналы от живой среды — например, натыкаясь на стену, робот получает обратную связь, и в мозгу происходят изменения, которые можно назвать опытом. Уже в течении первых суток после пересадки нейроны начали посылать друг другу сигналы. Впрочем, в таком состоянии система без внешней помощи погибнет меньше чем через месяц. Поэтому ученые используют химические вещества для усиления или торможения нервных процессов в «недо-мозге».
В видео описаны и некоторые другие роботы:
Хабралюди, что вы думаете об этичности экспериментов подключения живого мозга к роботу? Я специально спрашиваю лет за 10-20 до подключения человеческого мозга вместо крысиного.
Фото и информация об эксперименте взята с мембраны: Источник
Источник
Ученые создали робота с мозгом крысы
Нейроны (от 50 до 100 тысяч), составляющие мозг робота, были выделены из эмбриона крысы, отделены друг от друга с помощью ферментной обработки и помещены в камеру с питательной средой, где поддерживается оптимальная для функционирования нервных клеток температура.
Нейроны (от 50 до 100 тысяч), составляющие мозг Гордона, были выделены из эмбриона крысы, отделены друг от друга с помощью ферментной обработки и помещены в камеру с питательной средой, где поддерживается оптимальная для функционирования нервных клеток температура. В камере также находится сеть из 60 электродов, которые выполняют роль передатчика между живыми и механическими элементами робота. Электрический импульс, полученный от нейронов, с помощью электродов преобразуется в сигнал, который заставляет работать те или иные структуры Гордона.
В течение 24 часов после того, как нейроны были «вложены» в голову Гордона, между ними начали образовываться многочисленные связи. Через неделю ученые отметили появление активности, напоминающей активность мозга животного.
По словам Кевина Ворвика (Kevin Warwick) из Университета Ридинга, одного из создателей робота, Гордон способен самостоятельно обучаться. Он не получает внешних команд от человека или компьютера на выполнение какого-либо действия. Сейчас исследователи пытаются разработать оптимальную технологию обучения робота. В частности, они используют химические вещества, блокирующие или, наоборот, стимулирующие прохождение нервного импульса по тому или иному пути.
Создатели Гордона вырастили несколько различных «мозгов» для робота. Помещая их в Гордона, они могут менять его «личность». По словам Ворвика, отличия между вариантами «мозга» хорошо заметны. Один набор нейронов «обучаем» и хорошо реагирует на факторы окружающей среды, другой можно назвать упрямым.
Цель эксперимента по созданию биоробота — изучение механизмов хранения воспоминаний в мозгу. Кроме того, ученые надеются, что наблюдения за совместной работой нейронов «мозга» Гордона могут оказаться полезными для разработки лечения нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Паркинсона или Альцгеймера.
Создатели Гордона сомневаются, что в будущем они смогут модифицировать робота, заменив крысиные нейроны на нейроны человека. Скорее всего, организации, контролирующие этичность научных исследований, не позволят использовать клетки человека, считает Ворвик. По его мнению, это ограничение не умаляет ценности работы, так как ученый считает, что различие между мозгом крысы и человека определяются, прежде всего, количеством нейронов. Так, крысиный мозг состоит приблизительно из одного миллиона нейронов, а мозг человека — из ста миллиардов.
Источник
Ученые скрестили робота с крысой
Ученые из США создали робота, мозг которого состоит из нейронов крысы, сообщает AFP. Живой мозг Гордона (Gordon), как создатели назвали робота, взаимодействует с механическим телом по Bluetooth.
Нейроны (от 50 до 100 тысяч), составляющие мозг Гордона, были выделены из эмбриона крысы, отделены друг от друга с помощью ферментной обработки и помещены в камеру с питательной средой, где поддерживается оптимальная для функционирования нервных клеток температура. В камере также находится сеть из 60 электродов, которые выполняют роль передатчика между живыми и механическими элементами робота. Электрический импульс, полученный от нейронов, с помощью электродов преобразуется в сигнал, который заставляет работать те или иные структуры Гордона.
В течение 24 часов после того, как нейроны были «вложены» в голову Гордона, между ними начали образовываться многочисленные связи. Через неделю ученые отметили появление активности, напоминающей активность мозга животного.
По словам Кевина Ворвика (Kevin Warwick) из Университета Ридинга, одного из создателей робота, Гордон способен самостоятельно обучаться. Он не получает внешних команд от человека или компьютера на выполнение какого-либо действия. Сейчас исследователи пытаются разработать оптимальную технологию обучения робота. В частности, они используют химические вещества, блокирующие или, наоборот, стимулирующие прохождение нервного импульса по тому или иному пути.
Создатели Гордона вырастили несколько различных «мозгов» для робота. Помещая их в Гордона, они могут менять его «личность». По словам Ворвика, отличия между вариантами «мозга» хорошо заметны. Один набор нейронов «обучаем» и хорошо реагирует на факторы окружающей среды, другой можно назвать упрямым.
Цель эксперимента по созданию биоробота — изучение механизмов хранения воспоминаний в мозгу. Кроме того, ученые надеются, что наблюдения за совместной работой нейронов «мозга» Гордона могут оказаться полезными для разработки лечения нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Паркинсона или Альцгеймера.
Создатели Гордона сомневаются, что в будущем они смогут модифицировать робота, заменив крысиные нейроны на нейроны человека. Скорее всего, организации, контролирующие этичность научных исследований, не позволят использовать клетки человека, считает Ворвик. По его мнению, это ограничение не умаляет ценности работы, так как ученый считает, что различие между мозгом крысы и человека определяются, прежде всего, количеством нейронов. Так, крысиный мозг состоит приблизительно из одного миллиона нейронов, а мозг человека — из ста миллиардов.
Источник