В 2022 году нейробиолог Бретт Каган вместе с австралийской командой из Cortical Labs научили около 800 000 мозговых клеток — как человеческих, так и мышиных — играть в классическую аркадную игру Pong. Этот "мозг в чашке" освоил игру за пять минут, показывая результаты лучше, чем случайные попытки.
Этим исследованием вдохновился Йошикацу Хаяши, биомедицинский инженер из Университета Рединга в Великобритании. Он решил провести похожий эксперимент, но использовал вместо биологического материала желеобразные гидрогели с заряженными ионами, чтобы проверить, смогут ли они играть в игру. Эти гидрогели меняют форму и перетаскивают молекулы воды, что, по словам Хаяши, действует как "физическая память".
Чтобы протестировать гидрогель в игре, команде пришлось немного адаптировать процесс. Они разделили игровое поле на шесть квадратов, каждый из которых был связан с электродом. Когда цифровой мяч попадал в один из квадратов, он посылал электрический сигнал, заставляя гидрогель менять форму. Компьютер затем воспринимал это изменение как движение ракетки.
Удивительно, но уже через 24 минуты игры гидрогель начал показывать признаки обучения. Сначала он отбивал мяч в 50% случаев, но со временем точность возросла до 60%, что уже превышает случайные попытки. Также увеличилось количество розыгрышей в игре, что свидетельствует о том, что гидрогель "запоминал" и адаптировался к игре. Если же гидрогели получали неверные сигналы или не получали стимуляции, никакого прогресса в обучении не происходило. Результаты этого эксперимента были опубликованы в журнале Cell Reports Physical Science.
Авторы исследования объясняют, что ионы внутри гидрогеля перемещаются в ответ на изменения электрических полей, что заполняет память геля и приводит к улучшению контроля над ракеткой. Это, в свою очередь, увеличивает точность ударов и количество розыгрышей.
Хотя гидрогель и обладает способностью "учиться", он все же не может сравниться с органическими мозговыми клетками. Мозг-в-чашке обучился игре Pong гораздо быстрее, потому что гидрогель представляет собой намного более простую систему. Однако такие гидрогели уже использовались в мягкой робототехнике, и их можно рассматривать как примитивные аналоги компьютеров.
Сегодня это всего лишь комок желе, а завтра — возможно, чемпион мира по Pong.
