Naukowcy połączyli dwa sztuczne neurony na bazie krzemu z biologicznym w wielu krajach w pełni funkcjonalną sieć. Korzystając ze standardowych protokołów internetowych, ustanowili łańcuch komunikacji, w którym sztuczny neuron kontroluje żywy, biologiczny i przekazuje informacje do innego sztucznego.
Whoa.
Dużo rozmawialiśmy o interfejsach mózg-komputer i nowatorskie układy komputerowe które przypominają mózg. Omówiliśmy, w jaki sposób te „neuromorficzne” układy scalają się w niezwykle potężne jednostki obliczeniowe za pomocą zaprojektowanych węzłów komunikacyjnych o nazwie sztuczny synapsy.
Gdy prawo Moore'a umiera, powiedzieliśmy nawet, że obliczenia neuromorficzne są jedną ze ścieżek w kierunku przyszłości niezwykle potężnych, o niskim zużyciu energii obliczeń opartych na sztucznej sieci neuronowej - w sprzęcie - które teoretycznie mogłyby lepiej łączyć się z mózgiem. Ponieważ czipy „mówią” językiem mózgu, teoretycznie mogłyby stać się ośrodkami neuroprotezy o wiele bardziej zaawansowanymi i „naturalnymi” niż cokolwiek obecnie możliwe.
W tym miesiącu międzynarodowy zespół zebrał wszystkie te składniki, przekształcanie teorii w rzeczywistość.
Trzy laboratoria, rozproszone po Padwie we Włoszech, Zurychu, Szwajcarii i Southampton w Anglii, współpracowały w celu stworzenia w pełni samokontrolującej, hybrydowej sztucznej biologicznej sieci neuronowej, która komunikuje się z wykorzystaniem zasad biologicznych, ale za pośrednictwem Internetu.
Sieć trzech neuronów, połączona za pomocą sztucznych synaps, które naśladują rzeczywistość, była w stanie odtworzyć klasyczny eksperyment neuronauki, który jest uważany za podstawę uczenia się i pamięci w mózgu. Innymi słowy, sztuczne „neurony” neuronów i synaps przeszły do punktu, w którym mogą faktycznie użyć biologicznego pośrednika neuronu do utworzenia obwodu, który przynajmniej częściowo zachowuje się jak prawdziwy.
Nie oznacza to, że wkrótce pojawią się mózgi cyborga. Symulacja odtworzyła jedynie małą sieć, która obsługuje transmisję pobudzającą w hipokampie - krytyczny region wspierający pamięć - a większość funkcji mózgu wymaga ogromnego wzajemnego oddziaływania między wieloma neuronami i obwodami. Niemniej jednak badanie jest oszałamiającą demonstracją tego, jak daleko zaszliśmy w odtwarzaniu neuronów biologicznych i synaps w sztucznym sprzęcie.
Być może któregoś dnia „eksperymentalny” sprzęt neuromorficzny zostanie zintegrowany z uszkodzonymi biologicznymi obwodami neuronalnymi jako mosty przywracające ruch, pamięć, osobowość, a nawet poczucie siebie.
Sztuczny wysięgnik mózgu
Jedna ważna rzecz: to badanie w dużej mierze opiera się na dziesięcioleciu badań nad obliczeniami neuromorficznymi lub implementacją funkcji mózgu w chipach komputerowych.
Być może najbardziej znanym przykładem jest IBM TrueNorth, który wykorzystał zasady obliczeniowe mózgu do zbudowania zupełnie innego komputera niż ten, który mamy dzisiaj. Dzisiejsze komputery działają na architekturze von Neumanna, w której moduły pamięci i przetwarzania są fizycznie oddzielne. W przeciwieństwie do tego, przetwarzanie mózgu i pamięć są osiągane jednocześnie w synapsach, małych „hubach” na poszczególnych neuronach, które rozmawiają z sąsiednimi.
wpDiscuz