Des cellules cérébrales vivantes jouant au pong dans un plat pourraient éclairer la mécanique de l’esprit

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Les scientifiques ont créé un adversaire de jeu — hors des cellules, dans un laboratoire.

Une équipe de chercheurs dirigée par l’Australie a placé 800 000 cellules cérébrales humaines et de souris vivantes dans un plat, les a connectées à des électrodes et à une simulation du jeu classique Pong. Les scientifiques ont ensuite observé que le mini-esprit apprenait rapidement le jeu et s’améliorait au fur et à mesure qu’il s’entraînait. Ils ont pu suivre en convertissant les réponses cellulaires en une représentation visuelle du jeu qui ressemble beaucoup à l’original.

Ils appellent leur système DishBrain et disent que cela prouve que les neurones d’un plat peuvent apprendre et afficher des signes élémentaires d’intelligence. L’équipe détaille la nouvelle configuration, appelée intelligence biologique synthétique, ou SBI, dans un fichier .

Finalement, disent les auteurs, SBI pourrait aider à déverrouiller de longue date et conduire à de meilleurs traitements pour certaines conditions neurologiques. « DishBrain propose une approche plus simple pour tester le fonctionnement du cerveau et mieux comprendre les conditions débilitantes telles que l’épilepsie et la démence », a déclaré Hon Weng Chong, directeur général de la start-up biotechnologique Cortical Labs.

Le SBI pourrait également offrir une alternative à l’expérimentation animale, qui est souvent la façon dont les scientifiques étudient la viabilité de nouveaux médicaments et thérapies.

« Nous avons maintenant, en principe, le » bac à sable « biomimétique ultime dans lequel tester les effets des médicaments et des variantes génétiques – un bac à sable constitué exactement des mêmes éléments informatiques (neuronaux) trouvés dans votre cerveau et le mien », ajoute co- auteur Professeur Karl Friston, neuroscientifique théorique à l’University College London.

Intelligence artificielle vs intelligence biologique

L’équipe de recherche a découvert que l’intelligence biologique, c’est-à-dire les cellules cérébrales vivantes, se comporte assez différemment d’un ordinateur en termes d’IA.

« Dans le passé, des modèles du cerveau ont été développés en fonction de la façon dont les informaticiens pensent que le cerveau pourrait fonctionner », explique Brett Kagan, directeur scientifique de Cortical Labs et co-auteur de l’étude. « Cela est généralement basé sur notre compréhension actuelle des technologies de l’information, telles que l’informatique au silicium… Mais en vérité, nous ne comprenons pas vraiment comment fonctionne le cerveau. »

Fait intéressant, DishBrain a naturellement appris à jouer à Pong en raison d’une tendance apparente à agir sur son environnement de manière à le rendre plus prévisible et moins aléatoire. En d’autres termes, ce système se comporte beaucoup plus comme un vrai cerveau vivant que ne le fait l’IA.

Par exemple, lorsque DishBrain a renvoyé avec succès la « balle » dans Pong, cela a permis au système de mieux prédire où il se déplacerait ensuite. Si DishBrain échouait, il perdrait le point et un nouveau point commencerait avec l’ordinateur relâchant une balle à partir d’un point de départ aléatoire, et ainsi de suite. Parce que DishBrain utilise une boucle de rétroaction, il semble s’améliorer progressivement au fur et à mesure qu’il joue.

« C’est remarquable parce que vous ne pouvez pas enseigner ce type d’auto-organisation, simplement parce que, contrairement à un animal de compagnie, ces mini-cerveaux n’ont aucun sens de la récompense et de la punition », ajoute Friston.

Maintenant, Cortical Labs, une startup biotechnologique australienne, travaille sur une nouvelle génération de puces informatiques biologiques pour créer une forme généralisée de SBI qui, comme l’écrit l’équipe dans son étude, « peut arriver avant l’intelligence générale artificielle en raison de l’efficacité inhérente et de l’évolution l’avantage des systèmes biologiques.

« Nous savons que notre cerveau a l’avantage évolutif d’être réglé sur des centaines de millions d’années pour survivre », explique le co-auteur Adeel Razi de l’Université Monash. « Maintenant, il semble que nous ayons à notre portée où nous pouvons exploiter cette intelligence biologique incroyablement puissante et bon marché. »

Les chercheurs ont également essayé le système sur d’autres jeux simples.

« Vous savez quand le navigateur Google Chrome plante et que vous obtenez ce dinosaure que vous pouvez faire sauter par-dessus des obstacles (Projet Bolan) », explique Kagan. « Nous l’avons fait et nous avons vu de bons résultats préliminaires, mais nous avons encore du travail à faire pour créer de nouveaux environnements à des fins personnalisées. »

Ensuite, l’équipe a l’intention de faire passer un bon moment à DishBrain.

« Nous essayons de créer une courbe dose-réponse avec l’éthanol – en gros, faites-les « ivres » et voyez s’ils jouent moins bien le jeu, comme lorsque les gens boivent », explique Kagan.

Alors que nous attendons avec impatience les résultats de l’étude DishBrain en état d’ébriété, gardons peut-être ces neurones en état d’ébriété loin de tout code de voiture autonome.

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