Élő idegsejtekből álló agy irányít egy robotot - képes beszámoló

Az angliai Reading egyetemén dolgozó kutatócsoport olyan robotot fejlesztett ki, amelyet tenyésztett neuronokból létrehozott biológiai agy irányít. Ez az élvonalbeli kutatás az első lépés annak vizsgálatához, miként nyilvánulnak meg az emlékképek az agyban, és hogyan tárolja az agy az adott adatmorzsákat.

Az első agyszövettel vezérelt robotot ("hibrotot") Steve Potter és munkatársai készítették 2003-ban, az amerikai Laboratory of Neuroengineering ("Idegmérnöki Laboratórium") nevű intézetben. Az angol kutatók Potter eredményeit is felhasználva alkották meg saját, fejlettebb robotjukat, amelyet nem robotikai, hanem idegrendszeri kutatásokra kívánnak felhasználni.

A Gordon névre keresztelt robot biológiai agyát patkányembriókból származó 50 000-100 000 neuron (idegsejt) alkotja. (Összehasonlításképpen: az emberi agyban mintegy 100 milliárd neuron található.) Miután az idegsejteket eltávolították a patkányembriókból, enzimfürdőben szétválasztották a sejteket egymástól. Ezután a neuronokat egy 60 elektródából készített különleges felületre helyezték, amelyet megfelelő hőmérsékletű tápoldatba merített tárolóedényben tartanak.

A neuronok kezdettől fogva nagyon tevékenyek voltak. A kutatás egyik vezetője, Kevin Warwick kibernetikus professzor elmondta, hogy 24 órán belül nyúlványokat küldtek egymás felé, és kapcsolatokat hoztak létre egymással. Egy héten belül spontán kisüléseket és agyszerű aktivitást tapasztaltak a kutatók. Az így kialakult agy hamarosan készen állt a robottal való összekapcsolásra.

Elektródarácsra helyezett tenyésztett idegsejtekből létrejött agy irányítja a Gordon nevű robotot (Forrás: University of Reading)

A robot agya és "teste" Bluetooth rádió-összeköttetéssel kommunikál egymással. Az elektródák veszik föl a sejtek által létrehozott elektromos jeleket. Ezeket a jeleket használják azután a robot mozgásának irányítására.

Amikor a robot egy tárgyhoz közeledik, az érzékelőiből származó jeleket az agyhoz vezetik az elektródákon át. A robot kerekeinek irányítására az agyból válaszul érkező jeleket használják. A robot jobbra-balra mozog, így előbb-utóbb sikerül kikerülnie az akadályt. A robot semmilyen más, kiegészítő irányítást nem kap sem embertől, sem számítógéptől, kizárólag a "saját" agyára és annak tanulási képességére hagyatkozhat.

A kutatók most azon dolgoznak, hogy megtanítsák a robotot: adott jelekre menjen előre meghatározott helyekre. Azt remélik, hogy a tanulás előrehaladtával lehetővé válik annak megfigyelése, hogyan nyilvánulnak meg az emlékek az agyban, amikor a robot korábbról megismert területre tér vissza.

Warwick és társai abban bíznak, hogy a robot agyműködésének megértése segíthet az emberi agy működésének alaposabb megismerésében, és talán földeríthetik olyan betegségek kialakulásának okait is, amilyen az Alzheimer- vagy a Parkinson-kór.