Китайские учёные из Тяньцзиньского и Южного научно-технологического университетов создали робота с выращенным в лаборатории искусственным мозгом, способным обучаться различным задачам. Исследователи разработали «мозг-на-чипе», который объединяет органоид мозга (ткань из стволовых клеток человека) с нейронным интерфейсным чипом. Это устройство позволяет роботу обходить и преодолевать препятствия, а также захватывать предметы.
Этот проект является частью развивающейся области интерфейсов "мозг-компьютер" (BCI), направленной на объединение электрических сигналов живого мозга с внешней вычислительной мощностью. По данным Тяньцзиньского университета, это первая в мире интеллектуальная система информационного взаимодействия с открытым исходным кодом, которая может поспособствовать развитию вычислений, имитирующих функции человеческого мозга.
Вице-президент Тяньцзиньского университета Минг Донг (Ming Dong), рассказывает:
Эта технология использует культивированный in vitro "мозг" (органоиды мозга) в сочетании с электродным чипом для формирования мозга на чипе.
Технология BCI привлекла внимание благодаря проекту Neuralink, поддерживаемому Илоном Маском (Elon Musk), который разрабатывает имплантируемые в мозг интерфейсы, позволяющие управлять устройствами с помощью мысли. Исследования китайских учёных могут привести к созданию гибридного интеллекта человека и робота.
Органоиды мозга состоят из плюрипотентных стволовых клеток человека, способных развиваться в различные виды тканей, включая нервные. При трансплантации в мозг они могут устанавливать функциональные связи с мозгом хозяина, как пишут учёные в статье, опубликованной в журнале Oxford University Press Brain.
Трансплантация органоидов мозга в живой мозг — это новый метод улучшения их развития и функционирования. Такие трансплантаты имеют сосудистую систему от хозяина и демонстрируют ускоренное созревание.
Профессор Тяньцзиньского университета Ли Сяохун (Li Xiaohong) отметил, что, несмотря на перспективы, технология сталкивается с проблемами, такими как низкая зрелость развития и недостаточное снабжение питательными веществами.
Учёные разработали метод использования ультразвука низкой интенсивности для улучшения интеграции и роста органоидов в мозге. Обработка трансплантатов этим методом улучшает дифференцировку клеток в нейроны и улучшает связи с мозгом хозяина. Это может привести к новым методам лечения нарушений нервного развития и восстановления повреждений мозга.
Трансплантация органоидов мозга считается многообещающей стратегией восстановления функций мозга путём замены утраченных нейронов и реконструкции нервных цепей.
Использование ультразвука низкой интенсивности на имплантированных органоидах может улучшить нейропатологические дефекты, как показано на мышиной модели микроцефалии — расстройства, характеризующегося уменьшением размеров мозга и головы. Неинвазивная ультразвуковая обработка может помочь в формировании и развитии нейронных сетей, обеспечивая лучшую основу для вычислений.